Résumé — Quantité de matière et concentration

Ce résumé condense l’exigible du chapitre. La mole relie le comptage des entités aux grandeurs mesurables : masse, volume, concentration.

La mole

Une mole contient $N_A = 6{,}02 \times 10^{23}$ entités — la constante d’Avogadro, en mol⁻¹.

À partir d’une masse

$n = \frac{m}{M}$

n en mol, m en g, M en g·mol⁻¹. La masse molaire M d’une espèce est la somme des masses molaires atomiques, lues dans le tableau périodique.

À partir d’un nombre d’entités

$n = \frac{N}{N_A} \qquad M = N_A \times m_{\text{entité}}$

N : nombre d’entités, sans unité. Ne pas confondre n (mol) et N (sans unité), ni M (g·mol⁻¹) et m (g).

Le volume molaire des gaz

Pour un gaz uniquement

$n = \frac{V}{V_m}$

V_m = 24,0 L·mol⁻¹ à 20 °C et 1013 hPa (22,4 L·mol⁻¹ à 0 °C). Il ne dépend que de la pression et de la température — PAS de la nature du gaz.

Les deux concentrations

Concentrations et passage de l’une à l’autre

$C = \frac{n}{V} \qquad C_m = \frac{m}{V} \qquad C_m = C \times M$

C en mol·L⁻¹ (quantité de matière), C_m en g·L⁻¹ (masse). V est le volume de SOLUTION, jamais celui du solvant seul.

Préparer une solution par dissolution

Peser $m = C \cdot V \cdot M$ , dissoudre dans un peu d’eau, verser en fiole jaugée, puis compléter au trait de jauge. Le protocole est une question de TP classique.

Les pièges classiques

Unités et confusions

Convertir avant tout calcul : 1 mL = 10⁻³ L, 1 mg = 10⁻³ g. Le volume $V$ des concentrations est celui de la solution. Et le volume molaire est le même pour tous les gaz aux mêmes conditions.