Signification macroscopique d’une équation bilan

La mole :

Définition : la mole est la quantité de matière de système contenant autant d’entité élémentaire (molécules, atomes, ions, etc.) qu’il y a d’atomes de carbone dans 0,012kg de carbone 12 (C12)

La constante d’Avogadro (ÅŠ ou N_A)

La constante d’Avogadro est le nombre d’entité élémentaire contenu dans une mole de ses mêmes entités, sa valeur approchée est : ÅŠ= N_A=6,022.10²³mol^-1

Soit un système contenant N entités élémentaire d’atomes par exemple soit Æž la quantité de matière correspondant et le nombre d’Avogadro, il existe une relation de proportionnalité entre N et Æž

N= ÆžN_A   

Unité de masse atomique (u.m.a) : par définition la masse d’un atome de carbone 12 est exactement égal à 12 u.m.a une unité de masse atomique de carbone 12 égale à 1,66.10^-27kg.

Masse molaire atomique : la masse molaire atomique d’un élément est la masse d’une mole d’atome de cet élément. Ex : la masse molaire atomique de l’élément C₁₂ est 12g/mol. Le sodium Na= 22,987g/mol ≈ 23g/mol.

La masse molaire atomique s’exprime en (g/mol).

Les valeurs approchées des masses molaires atomiques de tous les éléments se trouve dans le tableau périodique des éléments (T.P.E).

La masse molaire moléculaire :

La masse molaire moléculaire d’un corps pur est la masse d’une mole d’entités élémentaire de ce corps pur. La masse molaire moléculaire s’obtient en faisant la somme des atomes composant la molécule. Ex : H₂O= MH₂O= MO + 2MH = 16 + 1x2= 18g/mol

CH₄= M_C + 4M_H = 12 + 4x1=10g/mol  

Relation entre masse molaire et quantité de matière : d’après la définition de la masse molaire d’un corps pur on peut avoir m= Æž.M 

È  : Quantité de matière en (mol)

m : masse de l’échantillon en (Kg)

M : masse moléculaire en (kg/mol)

Nb : en pratique on utilise le plus souvent le gramme comme unité de la quantité de matière au laboratoire.

Volume molaire des gaz :

Loi d’Avogadro-Ampère :

Avogadro-Ampère émirent l’hypothèse que : dans des conditions de température et de pression, des volumes égaux des gaz différents, renferment le même nombre de molécules. Cette hypothèse conduit à l’énoncé de la loi d’Avogadro et Ampère.

Enoncé de la loi d’Avogadro Ampère : « des volumes égaux de gaz différents pris dans les mêmes CTP occupent le même volume appelé volume molaire (Vm) » ce volume molaire vaut 22,4l/mol CNTP. On dit qu’un système gazeux est dans les conditions normales de température et de pression lorsque sa température = oi et que sa pression est de l’atmosphère, dans ces conditions le volume molaire d’un vaux 22,4l.

Relation entre volume molaire et la quantité de matière :

La masse molaire est le volume occupé par une mole d’un gaz quelconque

D’après cette définition on a :

V= Æž.Vm

È = quantité de matière en mole

V= volume du gaz en m³ ou litre

Vm= volume molaire en m³/mol ou l/mol

En pratique on utilise le (ml) comme unité de volume au laboratoire

Densité d’un gaz par rapport à l’air :

Définition : la densité d’un par rapport à l’air est le quotient de la masse (m) d’un volume (v) de ce gaz par la masse molaire du même volume d’air. Les deux volumes étant mesuré dans les CNTP

 d=M/29 => M= d x 29