La mole : compter les entités
Résumé de cours
La mole : compter les entités Physique-Chimie · 2de · Les Génies des Sciences · geniesdessciences.com
Ce résumé condense l’exigible du chapitre. L’idée directrice : un échantillon de matière contient un nombre gigantesque d’entités — on les compte par paquets, comme on compte les œufs par douzaines. Le paquet du chimiste, c’est la mole.
La masse d’une entité
- Entité chimique : atome, molécule ou ion — la « brique » microscopique de la matière.
- Masse d’une entité : elle s’obtient en additionnant les masses des atomes qui la composent (données de l’énoncé). Ordre de grandeur : 10⁻²⁶ à 10⁻²⁵ kg pour une molécule.
- Nombre d’entités d’un échantillon : la masse totale divisée par la masse d’une entité.
Compter les entités par la masse
Les deux masses dans la même unité (kg avec kg, ou g avec g). N est un nombre sans unité — typiquement énorme, de l’ordre de 10²³.
La mole et la constante d’Avogadro
- Une mole : un paquet de N_A entités identiques.
- Constante d’Avogadro : N_A ≈ 6,02 × 10²³ mol⁻¹ — le nombre d’entités dans une mole.
- Quantité de matière n : le nombre de moles d’un échantillon ; elle se mesure en moles (symbole mol).
Nombre d’entités et quantité de matière
N : nombre d’entités (sans unité) ; n : quantité de matière en mol ; N_A en mol⁻¹. Dans l’autre sens : n = N ÷ N_A.
Retrouver n à partir de la masse
La démarche en deux étapes, incontournable en exercice :
- Étape 1 : calculer le nombre d’entités N = m_échantillon ÷ m_entité.
- Étape 2 : convertir en moles n = N ÷ N_A.
De la masse à la quantité de matière
La formule condensée des deux étapes. m_échantillon et m_entité dans la même unité, n en mol.
Les pièges classiques
Trois erreurs à éviter
Ne pas confondre N (nombre d’entités, sans unité, gigantesque) et n (quantité de matière, en mol, valeur « raisonnable »). Vérifier la cohérence des unités : la masse d’une entité est souvent donnée en kg alors que l’échantillon est pesé en g. Enfin, un résultat comme n = 10²⁰ mol doit alerter : c’est presque toujours un oubli de division par N_A.
L’essentiel
La mole est un outil de comptage : une mole = 6,02 × 10²³ entités. Pour passer de la masse au nombre de moles, on passe toujours par la masse d’une entité — c’est la méthode attendue en 2de.