La Mole

La mole est une unité qui correspond à la quantité de matière d'un corps, d'un système
La Mol se note : mol
Amedeo Avogadro et Jean Perrin ont défini qu'une mole contient N = 6.023 x 10²³ (Constante d'Avogadro) entités élémentaires (atomes, ions, molécules, neutron, proton...).
De là, nous pouvons tirer une relation de proportionalité,

N = N_a x n
n = La quantité de matière, soit le nombre de mole
N_a = La constante d'Avogadro
N = Le nombre d'entités soit des atomes, ions, molécules, neutron, proton...

Exemple :

Considérons que la quantité de matière du souffre contenue dans un verre est de 0.167 mol. Combien d'atomes de souffre contient ce verre ?

Nous savons que N = N_a x n
N_souffre(nombre d'atomes de souffre)= 0.167 (quantité de matière = nombre de mole) x 6.023 x 10²³ (Constante d'Avogadro)

N_souffre(nombre d'atomes de souffre)= 1.01 x 10²³ atomes de souffre dans ce verre

Il y a 1.01 x 10²³ atomes de souffre dans ce verre

La masse molaire atomique d'une espèce chimique correspond à la masse d'une mole soit la masse de 6.023 x 10²³ atomes de cette espèce chimique.
La masse molaire s'exprime en : g/mol ; La masse molaire se note : M

Exemple :

M(¹H) = 1.00g.mol^-1
M(¹⁶O) = 16.0g.mol^-1
Ps : La masse molaire atomique est un nombre entier

Dans les exemples ci-dessus, nous avons calculé la masse molaire de l'hydrogène 1, soit la masse d'une mole d'hydogène 1 ou encore la masse de 6.023 x 10²³ atomes d'hydrogène 1.
Dans les exemples ci-dessus, nous avons calculé la masse molaire de l'oxygène 16, soit la masse d'une mole d'oxygène 16 ou encore la masse de 6.023 x 10²³ atomes d'oxygène 16.
Nous avons calculer seulement la masse molaire d'un isotope de l'hydrogène, un isotope est un corps simple ayant le même numéro atomique (nombre de protons) qu'un autre mais qui ne diffère seulement que par le nombre de neutron.

Dans la nature il existe une multitude d'isotope dans des proportions très différentes,

Exemple :

Pour l'élément (c'est-à-dire toutes les espèces chimiques concernées réunies, ici le chlore et ses isotopes) Chlore composé de 25% de ³⁷Cl et 75% de ³⁵Cl :

La masse molaire du chlore est :
M(Cl) = 0.75 x 35.0 + 0.25 x 37.0 = 35.5 g/mol
Ps : La masse molaire d'un élément n'est pas toujours un nombre entier

La masse moléculaire est la somme des masses atomiques des différents atomes constituant une molécule.

Exemple :

Quel est la masse molaire moléculaire de l'eau ? La formule brute de l'eau est H₂O, pour déterminer la masse de l'eau nous allons la décomposer en atomes.

H₂O contient 2 atomes de H et 1 atome de O, on a ainsi,
M(H₂O) = 1xM(O) + 2xM(H)
Or on sait que M(H) = 1.0 g/mol et que M(O) = 16.0 g/mol, on a alors,
M(H₂O) = 1 x 1.0 + 2 x 16.0 = 18.0 g/mol
La masse molaire moléculaire de l'eau est de 18.0 g/mol

Quel est la masse moléculaire du sel ? La formule brute du sel est NaCl, pour déterminer la masse de l'eau nous allons la décomposer en atomes.

NaCl contient 1 atomes de Na et 1 atome de Cl, on a ainsi,
M(NaCl) = 1xM(Na) + 1xM(Cl)
Or on sait que M(Na) = 23.0 g/mol et que M(Cl) = 35.5 g/mol, on a alors,
M(NaCl) = 1 x 23.0 + 1 x 35.5 = 58.5 g/mol
La masse molaire du sel est de 58.5 g/mol