Concentration molaire et quantité de matière

I – La mole et la concentration molaire

1- La mole :

Act.1 p.160

Glucose CholestérolConcentration massiqueCm = 1,2 g/LMasse d’une molécule de glucose (C6H12O6)m = 6xmC + 12xmH + 6xmOmg = 2,98.10-22 g

Ng : le nombre de molécules de glucose dans 1 L de sang Ng = 1,2 / 2,98.10-22

Ng = 4. 1021

molécules.

Concentration massiqueCm = 1,86 g/LMasse d’une molécule de cholestérol (C27H46O)m = 27xmC + 46xmH +mOmc= 6,4.10-22 g

Nc : le nombre de molécules de cholestérol. Nc = 1,86 / 6,4.10-22

Nc = 2,91. 1021

molécules.

1) Nombre de molécules dans 1L de sang

Glucose CholestérolCm = 1,2 g/LC : concentration molaireC = 6,67 mmol/L = 6,67.10-3 mol/LMasse d’une mole de glucose :Mg = 1,2/6,67.10-3 = 180 gMg = 180 g

Cm = 1,86 g/LC : concentration molaireC = 4,81mmol/L = 4,81.10-3mol/LMasse d’une mole de cholestérol :Mc = 1,86/4,81.10-3 = 387 gMc = 387 g

2) Non la concentration massique n’est pas un bon indicateur du nombre de molécules.3) La masse d’une mole :

4) Le nombre de molécules dans une mole :

Glucose CholestérolMasse d’une mole de glucose :Mg = 180 gMasse d’une molécule Mg = 2,98.10-22 g

Nombre de molécules de glucose dans 1 mole :Ng = 180/2,28.10-22 = 6.1023

Ng = 6.1023molécules

Masse d’une mole de cholestérol :Mc = 387 gMasse d’une molécule Mc = 6,4.10-22 g

Nombre de molécules de glucose dans 1 mole :Nc = 387/6,4.10-22 = 6.1023

Nc = 6.1023molécules

5) Le nombre de molécules dans une mole est toujours égale à 6.1023. Il est appelé nombre d’Avogadro.Il est noté NA

NA = 6.1023

2- La quantité de matièreN : nombre total de moléculesNA : nombre d’Avogadro ; NA = 6.1023

n: quantité de matièren = N/NA n est donc le nombre de paquets ou de molesDans cet exemple n = 5 mol

NA moléculesdans le paquet

1 paquet représente 1 mole.

N nombre total de molécules

3- La concentration molaire

C : concentration molaire

C = n/ V n = C x V

n: quantité de matière en molV: volume en LC: mol/L

Application :Trouver la quantité de matière de glucose dans 3 L de sang.Utiliser Fig.2 p.160

n = CxV

C= 6,67 mmol/L = 6,67.10-3 mol/LV = 3 Ln = 3 x 6,67.10-3 = 0,02 moln = 0,02 mol

I I – Détermination de la quantité de matière

1- A partir du nombre de molécules

n = N/NA

2- A partir de la masse

a)- la masse molaire atomiqueC’est la masse d’une mole d’atomesEx: Pour le carbone Mc = 12 g/molPour l’oxygène Mo = 16 g/molPour l’hydrogène MH= 1 g/mol

b)- la masse molaire moléculaireC’est la masse d’une mole de molécules.Elle peut être calculée en additionnant les masses molaires des atomes qui composent la molécule.Ex:

Pour le glucose C6H12O6Mg = 6x Mc + 12x MH + 6 x Mo =6x12 + 12x 1 + 6x 16 = Mg = 180 g/mol

c)-calcul de la quantité matière:

n = m/M

m : masse de l’échantillon en gM: masse molaire de la molécule en g/mol