Fiche de révision : Quantité de matière

La quantité de matière ou nombre de moles

• La quantité de matière, appelée aussi nombre de moles, est notée $n$ et représente le nombre de « paquets » contenant $6,02×10^{23}$ particules. Elle s’exprime en mole dont le symbole est « mol ».
• Le chiffre $6,02×10^{23}$ correspond à la constante d’Avogadro et est noté $N_A$.
• Le nombre de particules noté $N$ présent dans un élément chimique, peut être calculé par la relation : $N = N_A\times n$

Masse molaire atomique et moléculaire

• On appelle masse molaire atomique la masse d’une mole d’atomes, c’est-à-dire la masse de $6,02×10^{23}$ atomes.
• La masse molaire atomique d’un élément chimique notée $M_X$ a pour unité : $g \cdot mol^{-1}$.
• La masse molaire moléculaire est égale à la somme des masses molaires atomiques des atomes qui constituent la molécule.

Formules de la quantité de matière

La quantité de matière $n$ contenue dans une espèce chimique de masse $m$ et de masse molaire $M$ vérifie la relation : $$n= \dfrac{m}{M}$$

• la masse $m$ s’exprime en $g$ ;
• la quantité de matière $n$ en $mol$ ;
• la masse molaire $M$ en $g \cdot mol^{-1}$.

Masse volumique

La masse volumique $\rho$ d’un corps solide ou liquide vérifie la relation : $$\rho = \dfrac{m}{V}$$

• La masse volumique $\rho$ s’exprime $g\cdot mL^{-1}$ ;
• la masse $m$ en $g$ ;
• le volume $V$ en $mL$.

Connaissant la relation entre la masse et le volume, on peut facilement retrouver la relation entre la quantité de matière $n$ et le volume $V$.

$$n=\dfrac{m}{M}=\dfrac{\rho\times V}{M}$$

Densité d’un corps par rapport à l’eau

La densité d’un corps par rapport à l’eau, notée $d$ vérifie la relation : $$d=\dfrac{\rho}{\rho_{eau}}$$

• avec $\rho$ la masse volumique du corps ;
• et $\rho_{eau}$ la masse volumique de l'eau.
• Les masses volumiques ayant la même unité, la densité n’a pas d’unité.
• On considère très souvent que $d=\rho$

Mole et volume dans les gaz

Dans un volume $V$ de gaz, la quantité de matière $n$ est donnée par la relation : $$n=\dfrac{V}{V_M}$$

• $n$ s’exprime en $mol$ ;
• $V$ en $L$ ;
• $V_M$ est le volume molaire égal à 24 $L\cdot mol^{-1}$