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IntroductionEn chimie, on ne compte pas les atomes ou les molécules un par un, car ils sont bien trop petits et innombrables. On utilise donc une grandeur appelée « quantité de matière », notée n, qui permet de regrouper les entités chimiques par paquets. Son unité est la mole (symbole : mol). Une mole contient toujours le même nombre d'entités, qu'il s'agisse d'atomes, de molécules ou d'ions. Cette notion est essentielle pour passer du monde microscopique au monde macroscopique que l'on peut peser.
📖 Définition
La mole (mol) est l'unité de quantité de matière. C'est l'une des sept unités de base du Système international.
⭐ À retenir
Une mole contient toujours le même nombre d'entités chimiques, quel que soit l'espèce considérée.
💡 À retenir : La mole est l'unité de quantité de matière, elle permet de compter les atomes et les molécules par paquets.
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Le nombre d'AvogadroUne mole d'atomes, de molécules ou d'ions contient exactement 6,02 × 10²³ entités. Ce nombre gigantesque est appelé nombre d'Avogadro, noté Nₐ. Il permet de faire le lien entre l'échelle microscopique (l'atome) et l'échelle macroscopique (la mole). Par exemple, une mole de grains de sable recouvrirait la France entière d'une couche de plusieurs mètres d'épaisseur ! En chimie, on l'utilise pour savoir combien d'atomes il y a dans un échantillon pesé.
📢 Rappel
Un atome est une entité électriquement neutre, une molécule est un assemblage d'atomes, un ion est un atome ou une molécule chargé(e).
🔍 Exemple
1 mole de fer contient 6,02 × 10²³ atomes de fer. 1 mole d'eau contient 6,02 × 10²³ molécules d'eau.
💡 À retenir : 1 mole = 6,02 × 10²³ entités (atomes, molécules, ions).
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Masse molaireLa masse molaire, notée M, est la masse d'une mole d'entités chimiques. Elle s'exprime en grammes par mole (g/mol). Pour un atome, on lit sa masse molaire dans le tableau périodique (ex : M(C) = 12 g/mol). Pour une molécule, on additionne les masses molaires de tous les atomes qui la composent. Par exemple, la molécule d'eau H₂O a une masse molaire M = 2×1 + 16 = 18 g/mol. Ainsi, une mole d'eau pèse 18 grammes.
💡 À retenir : La masse molaire M se lit dans le tableau périodique pour un atome, et se calcule en additionnant les masses molaires atomiques pour une molécule.
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Formule cléLa masse m d'un échantillon (en g) est proportionnelle à la quantité de matière n (en mol). Le coefficient de proportionnalité est la masse molaire M (en g/mol). On utilise la formule n = m / M. Cette relation permet de calculer la quantité de matière à partir d'une simple pesée, ou de prévoir la masse d'un échantillon connaissant sa quantité de matière. Par exemple, pour 36 g d'eau (M = 18 g/mol), on a n = 36 / 18 = 2 mol.
💡 À retenir : n = m / M : la quantité de matière (mol) est égale à la masse (g) divisée par la masse molaire (g/mol).