Compter les entités dans un échantillon de matière
La mole et la quantité de matière
Pour compter les atomes, les molécules ou les ions, on les regroupe en paquets ayant le même nombre d'éléments : la mole.
Par convention, une mole représente une quantité de matière composée d'autant d'entités qu'il y a d'atomes dans 12,0 g de carbone $\rm ^{12}_6C$. On appelle quantité de matière, le nombre de moles contenues dans un échantillon. Elle se note $\rm n$ et s'exprime en mole (symbole : mol).
Le nombre d'Avogadro
Le nombre d'atomes contenus dans une mole de carbone $\rm ^{12}_6C$ est appelé nombre d'Avogadro et se note $\rm N_A$.
$\rm N_A$ représente le nombre d'entités par mole. On l'exprime en $\rm mol^{-1}$. Une mole représente une quantité de matière composée de $\rm 6,02.10^{23}$ entités élémentaires.
Les masses molaires
La masse molaire atomique d'un élément chimique est la masse d'une mole d'atomes de cet élément pris à l'état naturel. Elle se note $\rm M$ et s'exprime en $\rm g.mol^{-1}$.
La masse molaire moléculaire d'une substance chimique est la masse d'une mole de molécules de cette substance. Elle s'exprime en $\rm g.mol^{-1}$.
Calcul de la masse molaire moléculaire
La masse molaire moléculaire de $\mathrm{A}_a\mathrm{B}_b$ est :
$\boxed {\mathrm {M}(\mathrm{A}_a\mathrm{B}_b) = a \times \mathrm{M(A)} + b \times \mathrm {M(B)}}$
avec
$\mathrm {M}(\mathrm{A}) =$ masse molaire atomique de $\rm A$
$\mathrm {M}(\mathrm{B}) =$ masse molaire atomique de $\rm B$
Relation fondamentale
Relation entre masse et quantité de matière :
$\displaystyle \boxed {\rm m = n \times M \Leftrightarrow M = \frac{m}{n}}$
avec
$\rm m =$ masse de la substance (en g)
$\rm n =$ quantité de matière de la substance (en mol)
$\rm M =$ masse molaire de la substance (en $\rm g.mol^{-1}$)
