Quantité de matière

La quantité de matière a été inventé par les chimistes pour faciliter le comptage des atomes.

I Schéma

Schéma d'un atome d'Hydrogène

 

Légende :

O : Centre de la Terre

cg : Représente la taille du gnomon (Baton d'1 m planté dans la Terre perpendiculairement)

c : Lieu où se trouve Eratostène

ce : Distance qui sépare Eratosthène de l'équateur

g : Sommet du gnomon

bc : Ombre portée

b : Extrémité de l'ombre

a : Lattitude du lieu

II Explication de la méthode

a) Nombre d'atomes - Nombre d'Avogadro

Le nombre d'Avogadro est égal au nombre d'atomes que contiennent un 12g de carbone.

m (carbone) = 12g

m (carbone) = m (protons) + m (neutrons) + m (électrons)

m (carbone) = (6.m (proton) + 6.m (neutron) + 6.m (électron)) . N

avec N nombre d'atomes

N = m (carbone) / (6.m (proton) + 6.m (neutron) + 6.m (électron))

m (carbone) = 12g = 0,012kg

N = 0,012 / (6.( 1,673.10-27 + 1,675.10-27 + 9,109.10-31))

En réalité

N = n . Na

N : nombre d'atome

n : quantité de matière

Na : nombre d'Avogadro soit nombre d'atomes dans 12g de Carbone

Le nombre d'atomes est égal à la multiplication entre la quantité de matière et le nombre d'Avogadro.

La quantité de matière n s'exprime en mol.

b) Masse - Masse Molaire (atomique ou moléculaire)

m = n . M

m : masse de l'échantillon

n : quantité de matière

M : masse molaire

La masse d'un atome est égal à la multiplication entre la quantité de matière et la masse molaire atomique de l'atome conserné.

La masse d'une molécule est égal à la multiplication entre la quantité de matière et la masse molaire moléculaire de la molécule conserné.

La masse molaire s'exprime en g.mol-1.

La quantité de matière n s'exprime en mol.

La masse molaire atomique correspond à la moyenne du nombre de nucléons, isotopes compris.

La masse molaire moléculaire correspond à la somme des masses molaires atomiques qui constituent la molécule.

Masse molaire moléculaire du glucose (C6H12O6) : M (C6H12O6) = 6.M(C) + 12.M(H) + 6.M(O)

Masse molaire moléculaire du saccharose (C12H22O11) : M (C12H22O11) = 12.M(C) + 22.M(H) + 11.M(O)

c) Volume - Volume Molaire

 

V = n . Vm

V : Volume d'un échantillon

n : quantité de matière

Vm : volume molaire

Le volume est égal à la multiplication de la quantité de matière et du volume molaire.

Le volume molaire s'exprime en L.mol-1.

d) Concentration

C = n / V

C : concentration

n : quantité de matière

V : volume

La concentration d'un échantillon est égal au quotient de la quantité de matière et du volume.

La concentration s'exprime en mol.L-1.