Quantité de matière

I.                Objectif:

Définir la notion de mole
Prélever une quantité de matière connue d'une espèce chimique donnée ?

II.            Un exemple...

Le cuivre est le 29^ème  élément de la classification périodique.
Calculer la masse d’un atome de cuivre de noyau symbolisé par ⁶³₂₉Cu sachant que les masses des protons, neutrons et électrons sont respectivement de m_N = m_P = 1,67.10^-24 g et m_e = 9,1.10^-27 g : m_{atome Cu}  =

Peser l’échantillon de cuivre : m_échantillon =

Évaluer le nombre d’atomes  de cuivre dans cet échantillon : N =

Quelle conclusion vous inspire ce résultat ?

III.        Que font les chimistes dans ce cas ?

Pour faciliter le comptage, on utilise le regroupement par paquets.

D'ou les définitions suivantes :

Ø       On appelle  ______________ d’atomes, de molécules, d’ions, etc… un « paquet » contenant 6,02.10²³ d’atomes, de molécules, d’ions, etc…

Le symbole d’une mole est ___________________

Le nombre N = 6,02.10²³ s’appelle le _____________________________.

Ø       La masse d’une mole d’atomes d’un élément chimique est appelée __________________________________________

Elle se note M. L’unité habituellement utilisée est le gramme par mole (g.mol^-1).

Exemple : M(Cl) = 35,5 g.mol^-1

Ø       La masse d’une mole de molécules d’une espèce chimique est appelée _____________________________________

Exemple : M(NH₃) = ___________________________________________________ = __________ g.mol^-1

Elle s’obtient en faisant la ____________________des __________________________________ des atomes présents dans la molécule.

Ø       La masse m d’un échantillon et la quantité de matière n (exprimée en mole) qu’il renferme, sont liés par la relation :

Préciser les unités des grandeurs de la relation.

q       Calculer la masse d’une mole de nucléons :

q       Calculer la quantité de matière en mole contenue dans l’échantillon de cuivre pesé :

IV.           Procéder au prélèvement

On veut maintenant prélever la même quantité de matière pour différentes espèces chimiques : du saccharose, du fer, de l'eau et du cyclohexane. On choisit n = 0,1 mol pour chacune des espèces.

Données : Masses molaires atomiques en g.mol^-1   H : 1,0              C : 12,0              0: 16,0              Fe : 55,8

Correspondances entre masses et volumes de quelques liquides :
1 g d'eau correspond à 1 mL, ; 1 g de cyclohexane correspond à 1,25 mL.

2.1- Calculer les valeurs mesurables

Compléter le tableau suivant :

2.2- Procéder au prélèvement :

Prélever la quantité de matière désirée pour chaque espèce...

Saccharose : prélever par pesée dans le petit pot en verre
Fer : prélever par pesée dans le verre de montre
Eau : pipetage dans un becher de prélèvement, puis verser le volume nécessaire dans le petit becher.
Cyclohexane : pipetage dans un becher de prélèvement, puis verser le volume nécessaire dans le flacon bouché.

2.3- Conclusion

Appeler le professeur pour la vérification des quatre prélèvements.

Ces échantillons ont-ils la même masse ? le même volume ? Contiennent-ils la même quantité de matière ?