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Mole et grandeurs molaires - 4e

Classe:

Quatrième

Activité

Un grain de riz a une masse de

0.02 g

$0.02\;g$ , combien de grains y a-t-il dans

1 k g

$1\;kg$ ?

S'il faut 1 s pour compter un grain, quel temps mettra-t-on pour compter le nombre de grain dans un

k g

$kg$ ?

Est-il raisonnable qu'un commerçant vende du riz en comptant les grains ?

Réponse :

50 000

$50\ 000$ grains ;

t = 50 000 s = 13 h 53 m i n 20 s .

$t=50\ 000\,s=13\,h\ 53\,min\ 20\,s.$

Pour mesurer des quantités de riz, le commerçant a besoin d'une unité de mesure appropriée telle que le kilogramme ou des pots.

Chaque unité contient un nombre élevé de grains.

Par exemple

1 K g

$1\,Kg$ de riz contient

50 000

$50\ 000$ grains de riz.

Le chimiste, dans ses expériences travaille avec des atomes, des ions ou des molécules qui sont infiniment petits comparés aux grains de riz.

Les grains de matière (atomes, ions, molécules...) sont infiniment petits à l'échelle humaine, leur manipulation ne peut se faire que par groupes.

Les chimistes ont adopté une unité de mesure de la quantité de matière qui correspond à un nombre fixe de grains de matière identiques. Cette unité est la mole.

I- La mole

I-1. Notion de mole

Activité 1

Trouver le nombre d'atomes contenu dans un échantillon de

12 g

$12\;g$ de carbone, sachant qu'un atome de carbone pèse

1.993 \cdot 10^{- 23} g .

$1.993\cdot 10^{-23}g.$

Le nombre d'atomes dans un

k g

$kg$ de carbone est :

N_{C} = \frac{m_{C}}{m_{A t}} .

$N_{C}=\dfrac{m_{C}}{m_{At}}.$

N_{C} = \frac{12}{1.993 \cdot 10^{- 23}} = 6.02 \cdot 10^{- 23}

$N_{C}=\dfrac{12}{1.993\cdot 10^{-23}}=6.02\cdot 10^{-23}$

N_{C} = 6.02 \cdot 10^{23}

$N_{C}=6.02\cdot 10^{23}$ atomes=

6.02 \cdot 10^{23}

$6.02\cdot 10^{23}$ atomes

Soit six cent deux mille milliards de milliards d'atomes dans

1 g

$1\;g$ de carbone.

Le décompte de telles particules oblige les chimistes à utiliser des quantités de matière appelés moles.

Activité 2

Remplir le tableau ci-dessous :

\begin{array}{cccc} Corps & Masse d'un grain & Masse de l'échantillon & Nombre de particules \\ de matière \\ carbone & 1.99 \cdot 10^{- 23} g & 12 g & 6.02 \cdot 10^{23} \\ Eau & 2.99 \cdot 10^{- 23} g & 18 g \\ Fer & 9.30 \cdot 10^{- 23} g & 56 g \\ soufre & 5.32 \cdot 10^{- 23} g & 32 g \end{array}

$\begin{array}{|c|c|c|c|} \hline \text{Corps}&\text{Masse d'un grain}&\text{Masse de l'échantillon}&\text{Nombre de particules}\\ &\text{de matière}& &\\ \hline \text{carbone}&1.99\cdot 10^{-23}g&12\;g&6.02\cdot 10^{23}\\ \hline \text{Eau}&2.99\cdot 10^{-23}g&18\;g& \\ \hline \text{Fer}&9.30\cdot 10^{-23}g&56\;g& \\ \hline \text{soufre}&5.32\cdot 10^{-23}g&32\;g& \\ \hline \end{array}$

Constat :

Le nombre de particules (atomes ou molécules) trouvé reste pratiquement constant.

Conclusion

Les échantillons d'eau de fer et de soufre contiennent approximativement le même nombre de particules que

12

$12$ grammes de carbone. Ce nombre constitue une mole de particules.

\cdot

$\centerdot\$ une mole d'eau pèse

18 g

$18\;g$

\cdot

$\centerdot\$ une mole de carbone pèse

12 g

$12\;g$

\cdot

$\centerdot\$ une mole de fer pèse

56 g

$56\;g$

\cdot

$\centerdot\$ une mole de soufre pèse

32 g

$32\;g$

Le nombre d'atomes dans

12 g

$12\;g$ de carbone est appelé mole.

I-2. La constante d'Avogadro

12 g

$12\;g$ de carbone contiennent approximativement

6.02 \cdot 10^{23}

$6.02\cdot 10^{23}$ atomes.

Ce nombre est appelé nombre d'Avogadro, on le note

N .

$\mathcal{N}.$

Nombre d'Avogadro = N = 6.02 \cdot 10^{23}

$\boxed{\text{Nombre d'Avogadro}=\mathcal{N}=6.02\cdot 10^{23}}$

Définition

Une mole est un ensemble de particules identiques contenant

6.02 \cdot 10^{23}

$6.02\cdot 10^{23}$ particules.

Exemples :

Une mole d'eau contient

6.02 \cdot 10^{23}

$6.02\cdot 10^{23}$ molécules

Une mole de fer contient

6.02 \cdot 10^{23}

$6.02\cdot 10^{23}$ atomes.

Une mole de dioxygène contient

6.02 \cdot 10^{23}

$6.02\cdot 10^{23}$ molécules.

Une mole de dioxyde de carbone (gaz carbonique) contient

6.02 \cdot 10^{23}

$6.02\cdot 10^{23}$ molécules.

Une mole de carbone contient

6.02 \cdot 10^{23}

$6.02\cdot 10^{23}$ atomes.

Une mole de riz contient

6.02 \cdot 10^{23}

$6.02\cdot 10^{23}$ grains de riz.

Conclusion

Le nombre constant

(6.02 \cdot 10^{23})

$\left(6.02\cdot 10^{23}\right)$ particules que l'on dénombre dans une mole est la constante d'Avogadro.

Elle est notée

N

$\mathcal{N}$ et vaut 602 000 milliards de milliards.

N = 6.02 \cdot 10^{23}

$\mathcal{N}=6.02\cdot 10^{23}$

NB :

La constante d'Avogadro est le nombre d'atomes contenus dans

12 g

$12\;g$ de carbone

12

$12$

Définition

La mole est l'unité internationale de quantité de matière.

Son symbole est : mol.

II- Grandeurs molaires

Pour travailler avec des quantités de matière constituées de molécules, d'atomes ou d'ions avec nos instruments habituels de mesures telles que la balance, on les regroupe par paquet de matière :

chaque paquet contenant

N

$\mathcal{N}$ particules.

II-1. Mole de particules

La mole s'applique aussi bien pour les atomes que pour les molécules ou les grains de riz.

Mole d'atomes

Une mole d'atomes est un nombre d'atomes égal à

N

$\mathcal{N}$ atomes c'est à dire

6.02 \cdot 10^{23}

$6.02\cdot 10^{23}$ atomes.

1 mol d'atomes = N atomes = 6.02 \cdot 10^{23} atomes

$1\text{ mol d'atomes}=\mathcal{N}\text{ atomes}=6.02\cdot 10^{23}\text{ atomes}$

Mole de molécules

Une mole de molécules est un nombre de molécules égal à

N

$\mathcal{N}$ molécules c'est à dire

6.02 \cdot 10^{23}

$6.02\cdot 10^{23}$ molécules.

1 mol de molécules = N molécules = 6.02 \cdot 10^{23} molécules .

$1\text{ mol de molécules}=\mathcal{N}\text{ molécules }=6.02\cdot 10^{23}\text{ molécules}.$

Mole de riz

Une mole de riz est un nombre de grains de riz égal à

N

$\mathcal{N}$ grains c'est à dire

6.02 \cdot 10^{23}

$6.02\cdot 10^{23}$ grains.

1 mol riz = N grains = 6.02 \cdot 10^{23} grains.

$1\text{ mol riz}=\mathcal{N}\text{ grains }=6.02\cdot 10^{23}\text{ grains.}$

II-2. La masse molaire

C'est la masse d'une mole.

On la note

M

$M$ et on l'exprime en

g / m o l

$g/mol$ ou

g \cdot m o l^{- 1}

$g\cdot mol^{-1}$

II-3. Masse molaire atomique

La masse molaire atomique est la masse d'une mole d'atomes.

On la note par

M

$M$ (symbole de l'élément chimique).

Exemple :

M (F e) = 56 g \cdot m o l^{- 1}

$M(Fe)=56\;g\cdot mol^{-1}$

M (O) = 16 g \cdot m o l^{- 1}

$M(O)=16\;g\cdot mol^{-1}$

M (H) = 1 g \cdot m o l^{- 1}

$M(H)=1\;g\cdot mol^{-1}$

II-4. Masse molaire moléculaire

II-4.1. Définition

La masse molaire moléculaire ou masse molaire est la masse d'une mole de molécules.

On la note

M

$M$ (symbole de la molécule).

Exemples

M (H_{2} O) = 18 g \cdot m o l^{- 1}

$M(H_{2}O)=18\;g\cdot mol^{-1}$

M (H_{2}) = 2 g \cdot m o l^{- 1}

$M(H_{2})=2\;g\cdot mol^{-1}$

M (N a O H) = 40 g \cdot m o l^{- 1}

$M(NaOH)=40\;g\cdot mol^{-1}$

II-4.2. Calcul de la masse molaire

Pour obtenir la masse molaire d'un corps, on fait la somme des masses molaires atomiques des atomes qui le composent.

Exemples

\begin{array}{rcl} M (H_{2} O) & = & 2 M (H) + M (O) \\ = & 2 \times 1 + 1 \times 16 \\ = & 2 + 16 \\ = & 18 g \cdot m o l^{- 1} \end{array}

$\begin{eqnarray} M(H_{2}O) &= &2 M(H)+M(O)\nonumber\\ &=& 2\times 1+1\times 16\nonumber\\ &=& 2+16\nonumber\\ &=& 18\;g\cdot mol^{-1}\nonumber \end{eqnarray}$

\begin{array}{rcl} M (N a O H) & = & M (N a) + M (O) + M (H) \\ = & 1 \times 23 + 1 \times 16 + 1 \times 1 \\ = & 23 + 16 + 1 \\ = & 40 g \cdot m o l^{- 1} \end{array}

$\begin{eqnarray} M(NaOH) &= & M(Na)+M(O)+M(H)\nonumber\\ &=& 1\times 23+1\times 16+1\times 1\nonumber\\ &=& 23+16+ 1 \nonumber\\ &=& 40\;g\cdot mol^{-1}\nonumber \end{eqnarray}$

III- Le volume molaire d'un gaz

Le volume molaire

V_{m}

$V_{m}$ est le volume d'une mole d'un corps gazeux.

Il n'est défini que pour les corps gazeux.

Il s'exprime en

L \cdot m o l^{- 1}

$L\cdot mol^{-1}$

III-1. Le volume molaire dans les conditions normales

Dans les conditions dites normales

(0^{\circ}

$(0^{\circ}$ C,

76 c m

$76\;cm$ de mercure..), une mole de gaz occupe

22.4 L .

$22.4\;L.$

On note

V_{0} = 22.4 L \cdot m o l^{- 1}

$V_{0}=22.4\;L\cdot mol^{-1}$

III-2. La densité par rapport à l'air

La densité par rapport à l'air des corps gazeux est souvent définie par rapport à l'air c'est le rapport entre la masse d'un volume de gaz sur la masse d'un égal volume d'air pris dans les mêmes conditions.

Elle est égale au rapport de la masse molaire

M

$M$ du corps gazeux sur la masse d'un égal volume d'air soit

29 g

$29\;g$ pour la mole d'air.

d = \frac{M}{29}

$d=\dfrac{M}{29}$

IV- Applications

Calcul de la quantité $n$ de matière

1) dans une masse $m_{x}$ d'un corps $X$

Le nombre de mole

n_{x}

$n_{x}$ contenu dans une masse

m_{x}

$m_{x}$ d'un corps

X

$X$ est donné par :

n_{x} = \frac{m}{M (X)}

$\boxed{n_{x}=\dfrac{m}{M(X)}}$

Exemple :

le nombre de mole dans

7.2 g

$7.2\;g$ d'eau est :

n_{H_{2} O} = \frac{m}{M (H_{2} O)} = m_{H_{2} O} = 7.2 g

$n_{H_{2}O}=\dfrac{m}{M(H_{2}O)}=m_{H_{2}O}=7.2\;g$

M (H_{2} O) = 2.1 + 1.16 = 18 g / m o l

$M(H_{2}O)=2.1+1.16=18\;g/mol$

n_{H_{2} O} = \frac{7.2}{18} = 0.4 m o l

$n_{H_{2}O}=\dfrac{7.2}{18}=0.4\;mol$

Conséquences : calcul de la masse d'un corps $X$

La masse

m_{x}

$m_{x}$ d'un corps

X

$X$ peut être calculée à partir de :

m_{x} = n_{x} \cdot M (X)

$\boxed{m_{x}=n_{x}\cdot M(X)}$

Exemple :

la masse de 0.5 mol de

C O_{2}

$CO_{2}$ est :

m_{C O_{2}} = n_{C O_{2}} \cdot M (C O_{2})

$m_{CO_{2}}=n_{CO_{2}}\cdot M(CO_{2})$

n_{C O_{2}} = 0.5 m o l

$n_{CO_{2}}=0.5\;mol$

M_{(C O_{2})} = M (C) + 2 M (O)

$M_{(CO_{2})}=M(C)+2M(O)$

M_{(C O_{2})} = 1.12 + 2.16 = 12 + 32 = 44 g / m o l .

$M_{(CO_{2})}=1.12+2.16=12+32=44\;g/mol.$

m_{C O_{2}} = 0.5 \cdot 44 = 22 g

$m_{CO_{2}}=0.5\cdot 44=22\;g$

2) dans le volume $V$ d'un corps gazeux.

Le nombre de mole

n

$n$ contenu dans un volume

V

$V$ d'un corps gazeux est :

n_{g} = \frac{v_{g}}{v}

$\boxed{n_{g}=\dfrac{v_{g}}{v}}$

Exemple :

le nombre de mole contenu dans 1.12 L de dihydrogène dans les conditions normales

n_{H_{2}} = \frac{v_{H_{2}}}{v}

$n_{H_{2}}=\dfrac{v_{H_{2}}}{v}$

v_{H_{2}} = 1.12 L

$v_{H_{2}}=1.12\;L$

v = 22.4 L / m o l

$v=22.4\;L/mol$

n_{H_{2}} = \frac{1.12}{22.4} = 0.05 m o l

$n_{H_{2}}=\dfrac{1.12}{22.4}=0.05\;mol$

Conséquence : Calcul du volume $V_{g}$ d'un corps gazeux

Le volume

V_{g}

$V_{g}$ d'un corps gazeux est donné par :

V_{g} = n_{g} \cdot V

$\boxed{V_{g}=n_{g}\cdot V}$

Exemple :

le volume occupé par 0.1 mol de butane dans les conditions normales est :

V_{C_{4} H_{10}} = n_{C_{4} H_{10}} \cdot V

$V_{C_{4}H_{10}}=n_{C_{4}H_{10}}\cdot V$

n_{C_{4} H_{10}} = 0.1 m o l

$n_{C_{4}H_{10}}=0.1\;mol$

v = 22.4 L / m o l

$v=22.4\;L/mol$

V_{C_{4} H_{10}} = 0.1 \cdot 22.4 = 2.24 L

$V_{C_{4}H_{10}}=0.1\cdot 22.4=2.24\;L$

L'essentiel du cours

Mole : La mole (mol) est l'unité de quantité de matière

Constante d'Avogadro : Le nombre constant

(6.02 \cdot 10^{23})

$\left(6.02\cdot 10^{23}\right)$ particules que l'on dénombre dans une mole est la constante d'Avogadro.

Elle est notée

N

$\mathcal{N}$ et vaut 602 000 milliards de milliards.

Mole d'atomes : 1 mol d'atomes=

N

$\mathcal{N}$ atomes=

6.02 \cdot 10^{23}

$6.02\cdot 10^{23}$ atomes

Mole de molécules : 1 mol de molécules=

N

$\mathcal{N}$ molécules=

6.02 \cdot 10^{23}

$6.02\cdot 10^{23}$ molécules.

Masse molaire : C'est la masse d'une mole, on l'exprime en

g / m o l = g \cdot m o l^{- 1}

$g/mol=g\cdot mol^{-1}$

Masse molaire atomique : C'est la masse d'une mole d'atomes, on l'exprime en

g / m o l = g \cdot m o l^{- 1}

$g/mol=g\cdot mol^{-1}$

Masse molaire moléculaire : C'est la masse d'une mole de molécules, on l'exprime en

g / m o l = g \cdot m o l^{- 1}

$g/mol=g\cdot mol^{-1}$

Volume molaire : C'est le volume d'une mole d'un corps gazeux, on l'exprime en

L / m o l = L \cdot m o l

$L/mol=L\cdot mol$

Source:

irempt.ucad.sn

Commentaires

lamine toure (non vérifié)

ven, 05/17/2019 - 00:03

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felicitation

très intéressent

répondre

Ggbhnj (non vérifié)

jeu, 05/12/2022 - 00:23

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Hnbbb n

Yvcggvbnn

répondre

Dianké (non vérifié)

lun, 01/08/2024 - 16:05

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Intéressent

Formidable

répondre

Moussa diop (non vérifié)

lun, 03/23/2020 - 00:19

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Pc

Exercice de pc Pour bien entreinner

répondre

Mamadou sow (non vérifié)

mar, 12/15/2020 - 19:29

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Eexercice chimique

Apprendre

répondre

Adamon (non vérifié)

ven, 01/01/2021 - 13:07

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Apprendre pc

Très bien cours je dirai excéllentte cours vous avez mon encouragement

répondre

Aïssatou Sy (non vérifié)

lun, 06/07/2021 - 01:12

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Je peux faire le cour de pc

répondre

El hadji INSA Diouf (non vérifié)

mar, 05/24/2022 - 22:02

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Pc

Je veux être fort en PC

répondre

Mohamed sene (non vérifié)

dim, 07/03/2022 - 23:13

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Moi aussi je veut être fort

Moi aussi je veut être fort en PC

répondre

PIERRE MALANG SADIO (non vérifié)

mar, 03/24/2020 - 13:22

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Cours de renforcements

À la maison

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Bamba (non vérifié)

lun, 12/07/2020 - 20:45

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Cours de renforcement

Je veux faire la Cours de renforcement par ligne

répondre

Manifa (non vérifié)

lun, 04/05/2021 - 21:52

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Je veux faire le cours

répondre

Manifa (non vérifié)

lun, 04/05/2021 - 21:52

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Je veux faire le cours

répondre

Manifa (non vérifié)

lun, 04/05/2021 - 21:52

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Je veux faire le cours

répondre

Manifa (non vérifié)

lun, 04/05/2021 - 21:52

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Je veux faire le cours

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Manifa (non vérifié)

lun, 04/05/2021 - 21:52

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Je veux faire le cours

répondre

Manifa (non vérifié)

lun, 04/05/2021 - 21:52

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Je veux faire le cours

répondre

Aicha (non vérifié)

sam, 03/13/2021 - 11:28

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Loum

Merci

répondre

Mouhamadou Seck... (non vérifié)

ven, 04/17/2020 - 11:31

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Merci de corre part,c'est

Merci de corre part,c'est vraiment intéressant

répondre

Mohamed diop (non vérifié)

sam, 04/18/2020 - 15:03

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SA CES TRÈS INTÉRESSANT

répondre

Gora sarr (non vérifié)

mer, 11/18/2020 - 20:17

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Éleve

Pour

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Makhtar Diop (non vérifié)

mar, 12/01/2020 - 11:49

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Formation d'électricité

Je trouve que c'est un bon moins de pouvoir s'améliore

répondre

Makhtar Diop (non vérifié)

mar, 12/01/2020 - 11:49

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Formation d'électricité

Je trouve que c'est un bon moins de pouvoir s'améliore

répondre

fatou ndiaye (non vérifié)

mar, 03/16/2021 - 21:42

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Très bien cours je dirai

Très bien cours je dirai excéllentte cours vous avez mon encouragement Merci

répondre

Anonyme (non vérifié)

mar, 03/16/2021 - 21:43

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Anonyme (non vérifié)

mar, 03/16/2021 - 21:44

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Anonyme (non vérifié)

mar, 03/16/2021 - 21:45

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Commentaires 15

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Anonyme (non vérifié)

mar, 03/16/2021 - 21:46

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n grain de riz a une masse

n grain de riz a une masse de 0.02 g , combien de grains y a-t-il dans 1 k g ? S'il faut 1 s pour compter un grain, quel temps mettra-t-on pour compter le nombre de grain dans un k g ? Est-il raisonnable qu'un commerçant vende du riz en comptant les grains ? Réponse : 50 000 grains ; t = 50 000 s = 13 h 53 m i n 20 s . Pour mesurer des quantités de riz, le commerçant a besoin d'une unité de mesure appropriée telle que le kilogramme ou des pots. Chaque unité contient un nombre élev

répondre

èlisabel (non vérifié)

mar, 03/16/2021 - 21:48

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https://sunudaara.com/comment

https://sunudaara.com/comment/2815#comment-2815

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soumis par oul... (non vérifié)

ven, 05/07/2021 - 23:38

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tres bonne comprehention

répondre

,,,,,,,,,,,,,,,,,,, (non vérifié)

dim, 05/23/2021 - 23:17

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la la la la lah

intéressant j'avoue

répondre

Aïssatou Sy (non vérifié)

sam, 06/26/2021 - 01:32

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Je peux faire le cour de pc

Leçon, exercices, connaissances comprendre tou

répondre

Lahat ndiaye (non vérifié)

mar, 12/27/2022 - 10:02

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Comprends tou

Tout les leçons

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Dieydy sankharé (non vérifié)

mar, 06/29/2021 - 22:25

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Vraiment j' adore ça c'est

Vraiment j' adore ça c'est extraordinaire

répondre

Mamitta (non vérifié)

lun, 05/23/2022 - 11:03

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Pc

Très bonne application

répondre

Anonyme (non vérifié)

mer, 04/26/2023 - 02:00

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grains y a-t-il dans

grains y a-t-il dans 1 k g ? S'il faut 1 s pour compter un grain, quel temps mettra-t-on pour compter le nombre de grain dans un k g ? Est-il raisonnable qu'un commerçant vende du riz en comptant les grains ? Réponse : 50 000 grains ; t = 50 000 s = 13 h 53 m i n 20 s . Pour mesurer des quantités de riz, le commerçant a besoin

répondre

Anonyme (non vérifié)

dim, 10/22/2023 - 13:59

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On vous remercie vraiment

On vous remercie vraiment C est grâce à vous,j'ai déjà appris ces leçons qu on devait apprendre en 4ieme merci ❤️

répondre

Mame bousso ndiaye (non vérifié)

mer, 03/20/2024 - 15:26

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Réussite

Je suis débutante est je veux que vous m'expliquer je veux comprendre tout les leçons

répondre

Sambs (non vérifié)

jeu, 04/10/2025 - 20:43

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C'est un ap... bien.

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Mole et grandeurs molaires - 4e

Formulaire de recherche

Activité

Réponse :

I- La mole

I-1. Notion de mole

Activité 1

Activité 2

Constat :

Conclusion

I-2. La constante d'Avogadro

Définition

Exemples :

Conclusion

NB :

Définition

II- Grandeurs molaires

II-1. Mole de particules

Mole d'atomes

Mole de molécules

Mole de riz

II-2. La masse molaire

II-3. Masse molaire atomique

Exemple :

II-4. Masse molaire moléculaire

II-4.1. Définition

Exemples

II-4.2. Calcul de la masse molaire

Exemples

III- Le volume molaire d'un gaz

III-1. Le volume molaire dans les conditions normales

III-2. La densité par rapport à l'air

IV- Applications

Calcul de la quantité nnn de matière

1) dans une masse mxmxm_{x} d'un corps XXX

Exemple :

Conséquences : calcul de la masse d'un corps XXX

Exemple :

2) dans le volume VVV d'un corps gazeux.

Exemple :

Conséquence : Calcul du volume VgVgV_{g} d'un corps gazeux

Exemple :

L'essentiel du cours

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Calcul de la quantité $n$ de matière

1) dans une masse $m_{x}$ d'un corps $X$

Conséquences : calcul de la masse d'un corps $X$

2) dans le volume $V$ d'un corps gazeux.

Conséquence : Calcul du volume $V_{g}$ d'un corps gazeux