Quantité de matière et concentration

 

1) Expression d'une quantité de matière


Lorsqu'on indique un nombre d'entités chimiques (atomes, molécules, ions) on exprime une quantité de matière. Celle-ci peut être donnée :
  • De manière brute en la notant avec la lettre N.  On peut par exemple dire que 24 g de carbone contient 1,204 x 1024 atomes de carbone en notant N(C) = 1,204 x 1024 atomes   
  • En utilisant une unité définie par les chimistes comme la mole.

2) La mole


Définition
La mole est un « paquet » de 6,02 x  10
23 entités chimiques identiques.

Exemples
  • Une mole d’atomes de carbone correspond donc à 6,02 x  1023 atomes
  • Une mole de molécules d’eau correspond donc à 6,02 x  1023 molécules d’eau
  • Deux moles de molécules de dioxyde de carbone correspond à 2 x 6,02 x 1023 =1,204 x 1024 molécules de dioxyde de carbone.
La mole est une unité notée n de symbole mol.

La mole est une unité qui a été définie par le chimiste italien Amedeo Avogadro et le nombre d'entités auquel elle correspond a été appelé le nombre d'Avogadro (noté NA).
Nombre d' Avogadro : NA = 6,02 x 1023       

Ainsi pour indiquer le nombre d'entités chimiques (N) à partir d'une quantité de matière exprimée en mol (n) on peut utiliser la relation suivante :

N = n x NA  

Exemple
Si un échantillon de matière est constitué de 2,5 mol de Glucose alors le nombre N de molécules de glucose est:
 N = n x  NA 
    = 2,5 x  6,02 x  1023
    = 1,50 x  1024 molécules

On peut exprimer n par la relation :

n =    N    
        NA        

Exemple
Si un échantillon comporte 1,806 x 1024 molécules de glucose alors la quantité de matière correspondante est:
 n =  N   
       NA  
    =   1,806 x  1024                   
          6,02 x  1023                      
    = 3 mol

3) La concentration molaire


La concentration molaire (C) d'un soluté correspond au rapport de sa quantité de matière (n) par le volume de la solution (V) :
C =                     
        V                     
Avec                                                
  • n : en mole (mol)
  • V : en litre (L)
  • C : en mole par litre (mol.L-1 ou mol/L)

Cette relation permet aussi :
  • de déterminer la quantité de soluté dans une  solution n = C x V
  • de déterminer le volume d'une solution contenant une quantité donnée de soluté: V=n/C                                                                                                                                                         
La concentration molaire peut être déduite de la concentration massique :

étant donné que n =  m :M    alors
 C =   m :M  
             V
 C =      m     
           MxV

C =     Cm   
            M 
 
 
 


 


 

 

 









©2018 Cours de physique et chimie au lycée