C01 - Déterminer des quantités de matière

nullDéterminer des quantités de matièreDéterminer des quantités de matièreChapitre 1 DU PFST – Université de Cergy-PontoiseEspèces chimiquesEspèces chimiquesDéfinition d’une espèce chimiqueDéfinition d’une espèce chimiqueLes espèces chimiques sont formées d’atomes, de molécules ou d’ions. Exemples d’espèces chimiques : Charbon = atomes de carbone C(s) Bouteille de gaz = molécules de butane C4H10(g) Sel de mer = ions chlorure et ions sodium NaCl(s) Sérum physiologique = solution d’ions Na+(aq) et d’ions Cl–(aq)Les états de la matièreLes états de la matièreLa matière se présente sous plusieurs états : solide, liquide, gaz, solution. Symboles utilisés pour représenter l’état de l’espèce chimique : (s) = solide (l) = liquide (g) = gaz (aq) = aqueux (soluté dans un solvant)Masse d’un seul atomeMasse d’un seul atomeMasse d’un atome de carbone : m = 1,99 × 10–23 gMesurer des quantités de matièreMesurer des quantités de matièreImpossible de peser quelques atomes ! Peser = « mesurer la masse m » En chimie, la masse s’exprime en gramme (g) 12 g de carbone contiennent 6,02 × 1023 atomes 6,02 × 1023 atomes = 1 mol d’atomes de carbone Le « nombre de moles » est la quantité de matière notée n. Une quantité de matière n s’exprime en mol.Déterminer des quantités de matièreDéterminer des quantités de matièreOn connaît le nombre N d’atomes, d’ions ou de molécules On connaît la masse m (mesurée avec une balance)Déterminer des quantités de matièreDéterminer des quantités de matièreOn connaît le nombre N d’atomes, d’ions ou de molécules :Masse et quantité de matièreMasse et quantité de matièreOn connaît la masse m (mesurée avec une balance)Masse molaireMasse molaireLa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . M d’une espèce chimique est la masse d’une . . . . . . . . . . . d’entités de cette espèce. Pour un atome, M se lit dans le tableau périodique des éléments. Pour une molécule, M se calcule à partir des masses molaires atomiques des éléments qui constituent la molécule. Pour un ion constitué d’un seul atome, M est pratiquement égale à celle de l’atome. Masse molaireMasse molaireLa masse molaire M d’une espèce chimique est la masse d’une mole d’entités de cette espèce.Masse molaireMasse molaireLa masse molaire M d’une espèce chimique est la masse d’une mole d’entités de cette espèce. Pour un atome, M se lit dans le tableau périodique des éléments. Pour une molécule, M se calcule à partir des masses molaires atomiques des éléments qui constituent la molécule. Pour un ion constitué d’un seul atome, M est pratiquement égale à celle de l’atome. Volume et quantité de amtièreVolume et quantité de amtièreOn connaît le volume V d’un liquide (mesurée avec une éprouvette graduée par exemple) :Volume et quantité de amtièreVolume et quantité de amtièreOn connaît le volume V d’une espèce en solution de concentration c :Volume et quantité de matièreVolume et quantité de matièreOn connaît le volume V d’un gaz : N’est valable que pour les gaz !Volume molaire des gazVolume molaire des gazLe volume molaire Vm d’un gaz est le volume d’une mole de ce gaz.Volume molaire des gazVolume molaire des gazLe volume molaire Vm d’un gaz est le volume d’une mole de ce gaz. Vm ne dépend que de la température et de la pression. Dans les C.N.T.P.* (θ = 0°C et p = 1,013×105 Pa) : Vm = 22,4 L · mol–1 * conditions « normales » de température et de pression Pression et quantité de matièrePression et quantité de matièreOn connaît la pression p d’un gaz :Pression et quantité de matièrePression et quantité de matièreVolume du gaz : 1 m3 = 103 dm3 = 103 L Température en kelvin (K) : T(K) = θ(°C) + 273,15 Par exemple : θ = 20°C T = 20 + 273,15 = 293,15 Knullnull