La masse molaire est la masse contenue dans 1 mole de substance. La mole est l'unité de mesure du Système international utilisée pour déterminer la quantité de particules élémentaires.
Le nombre de mole est lié à la constante d'Avogadro, NLES, ce qui correspond à 6,02 x 1023 atomes, ions ou molécules d'une substance.
Masse molaire
La masse molaire a la même valeur numérique que la masse moléculaire d'une substance, cependant, son unité est le g/mol (grammes par mol).
La masse moléculaire (MM) correspond à la somme des masses atomiques des atomes qui composent la substance, trouvée dans le tableau périodique. La masse moléculaire et la masse atomique sont exprimées en unités de masse atomique (u).
Voir les masses molaires approximatives de certains composés :
- Eau (H2O): 18 g/mol
- Oxygène gazeux (O2): 32 g/mol
- Chlorure de sodium (NaCl): 58,5 g/mol
Comment calculer la masse molaire ?
Maintenant, pour expliquer comment effectuer le calcul étape par étape, nous allons utiliser de l'éthanol, CH3CH2OH, par exemple.
Étape 1: compter le nombre d'atomes de chaque élément chimique dans la formule de la substance.
le CH3CH2OH est formé par :
- 1 atome d'oxygène (O)
- 2 atomes de carbone (C)
- 6 atomes d'hydrogène (H)
Étape 2: voir le Tableau périodique connaître la masse atomique de chaque élément de la substance.
Remarque: Nous utiliserons ici des valeurs approximatives.
- Hydrogène (H): 1 u
- Oxygène (O): 16 u
- Carbone (C): C: 12 u
Étape 3: multiplier les masses des éléments par le nombre respectif d'atomes dans la substance.
- Oxygène (O): 1 x 16 u = 1 x 16 u
- Carbone (C): C: 2 x 12 u = 24 u
- Hydrogène (H): 6 x 1 u = 6 u
Étape 4: additionnez les masses pour trouver la masse moléculaire.
MMÉthanol: 16 u + 24 u + 6 u = 46 u
Par conséquent, la masse d'éthanol est de 46 u ou 46 g/mol. Cela signifie que dans une mole il y a 6,02 x 1023 molécules, ce qui correspond à 46 grammes.
en savoir plus sur masse moléculaire et masse atomique.
Qu'est-ce que le mol ?
La mole correspond au nombre d'espèces élémentaires dans une masse donnée d'une substance. Une mole a une valeur absolue de 6,02 x 1023.
Cette constante est importante pour effectuer des calculs chimiques, car elle permet d'obtenir un rapport entre l'échelle atomique et une échelle mesurable.
Par exemple, en regardant le tableau périodique, nous voyons que la masse atomique d'hydrogène est de 1 u et la masse d'oxygène est de 16 u. Par conséquent, la masse moléculaire de l'eau (H2O) est de 18 u.
Comme la masse moléculaire de l'eau est de 18 u, on comprend que la masse molaire de l'eau est de 18 g/mol, c'est-à-dire que 1 mol d'eau a 18 g de masse.
En résumé, nous avons: 1 mole d'eau = 6,02 x 1023 molécules = 18 grammes.
En savoir plus sur Constante d'Avogadro.
Relation entre le nombre de moles et la masse molaire
Mol est un terme largement utilisé pour déterminer des quantités de particules, qui peuvent être des atomes, des molécules, des ions, entre autres. La masse molaire correspond à la masse moléculaire d'une substance, exprimée en grammes par mole.
Le mot mol dérive de taupes, en latin, qui signifie un tas, un tas ou un tas.
C'est un terme très important en chimie, car dans l'industrie, par exemple, on ne travaille pas avec peu de molécules, mais avec de grandes quantités de substances.
Lorsque le terme mol est utilisé, il fait référence à un amas de particules correspondant à 6,02 x 1023. Donc, si on parle d'1 mole d'atomes de calcium, on a 6,02 x 1023 atomes de calcium.
Cette valeur fait référence à la constante d'Avogadro, principe selon lequel: « des volumes égaux de deux gaz tous dans les mêmes conditions de pression et de température contiennent le même nombre de moles de molécules de gaz."
Par conséquent, 1 mole d'une substance correspond à la masse molaire d'une substance et contient 6,02 x 1023 molécules de cette substance.
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Exercices résolus
question 1
Calculer la masse molaire des substances suivantes.
a) Dioxyde de carbone, CO2
b) Acide chlorhydrique, HCl
c) Glucose, C6H12O6
Bonne réponse: a) 44 g/mol, b) 36,5 g/mol et c) 180 g/mol.
Pour faciliter les calculs, nous utiliserons des valeurs approximatives pour les masses atomiques.
a) Dioxyde de carbone, CO2
| Élément | La quantité | masse atomique | Résultat | ||
| Ç | 1 | X | 12 heures | = | 12 heures |
| O | 2 | X | 16 heures | = | 32 heures |
| Masse moléculaire du CO2 | = | 32 + 12 = 44 u |
Par conséquent, la masse molaire du dioxyde de carbone est de 44 g/mol.
b) Acide chlorhydrique, HCl
| Élément | La quantité | masse atomique | Résultat | ||
| H | 1 | X | 1 u | = | 1 u |
| Cl | 1 | X | 35,5 u | = | 35,5 u |
| Masse moléculaire de HCl | = | 1 + 35,5 = 36,5 u |
Par conséquent, la masse molaire de l'acide chlorhydrique est de 36,5 u.
c) Glucose, C6H12O6
| Élément | La quantité | masse atomique | Résultat | ||
| Ç | 6 | X | 12 heures | = | 72 heures |
| O | 6 | X | 16 heures | = | 96 heures |
| H | 12 | X | 1 u | = | 12 heures |
| Masse moléculaire du glucose | = | 72 + 96 + 12 = 180 u |
Par conséquent, la masse molaire du glucose est de 180 g/mol.
question 2
Pour fabriquer des bijoux pour sa nouvelle collection, une créatrice a utilisé 39,4 g d'or. Sachant que la masse atomique de l'or (Au) est de 197 au.m.a, calculez combien d'atomes ont été utilisés.
Bonne réponse: 1 204 x 1023 atomes d'or
On sait que: 1 atome d'Au = 197 au.u.m.a → 1 atome-gramme (atg) d'Au = 197 g → 6,02 x1023 Au atomes
A partir de ces données, nous le ferons en deux étapes :
Premier pas:
197 g ______ 1 atg d'Au
39,4 g ______ x
197.x = 39.4.1atg → x = 39.4 atg / 197 → x = 0.2 atg d'Au
Deuxième étape:
1 atg d'Au ______ 6,02 x 1023 atomes d'or
0,2 atg d'Au ______ x
1. x = 0,2. 6,02 x 1023
x = 1,204 x 1023 atomes d'or
question 3
Si l'on compare des masses égales des substances suivantes: NaCl, H2O2, HCl et H2O. Lequel a le plus grand nombre de molécules ?
Bonne réponse: La molécule d'eau.
Le nombre de moles de chaque substance est: NaCl (58,5 g), H2O2 (34 g), HCl (36,5 g) et H2O (18 g)
Selon la loi d'Avogadro, le nombre de molécules sera plus grand lorsque la substance aura un plus grand nombre de moles. Pour obtenir la quantité de moles, la formule suivante peut être utilisée :
N° mol = m/MM, où: m = masse de substance en grammes, MM = masse molaire
Ainsi, on peut conclure que parmi les substances ci-dessus, celle qui a la masse molaire la plus faible est H2O (18g) et possède donc le plus grand nombre de molécules.
Fait différemment, si on utilise 20 g comme nombre de masse, on aura :
- Nb mol NaCl = 20 g/58,5 g/mol = 0,34 mol
- N° mol H2O2 = 20 g/34 g/mol = 0,59 mol
- Nb mol HCl = 20 g/36,5 g/mol = 0,55 mol
- N° mol H2O = 20 g/18 g/mol = 1,11 mole
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