La Mole et Masse Molaire

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Questions and Answers

Définir la mole et préciser son unité.

La mole est l'unité de quantité de matière dans le Système International d'Unités (SI). Elle est définie comme la quantité de matière contenant autant d'entités élémentaires (atomes, molécules, ions, etc.) qu'il y a d'atomes dans 0,012 kilogramme de carbone 12. L'unité de la mole est la mole (mol).

Quelle est la valeur du nombre d'Avogadro et que représente-t-il ?

La valeur du nombre d'Avogadro est de 6,02214076 × 10^23 mol−1. Il représente le nombre d'entités élémentaires (atomes, molécules, ions, etc.) contenues dans une mole de substance.

Calculer le nombre d'atomes de cuivre dans 2,45 mol de cuivre.

2,45 mol de cuivre contiennent 1,47 × 10^24 atomes de cuivre. On multiplie le nombre de moles par le nombre d'Avogadro pour obtenir le nombre d'atomes.

Définir la masse molaire et préciser son unité.

La masse molaire est la masse d'une mole d'une substance. Son unité est le gramme par mole (g/mol). Signup and view all the answers

Comment la masse molaire d'un élément est-elle liée à sa masse atomique ?

La masse molaire d'un élément est numériquement égale à sa masse atomique exprimée en grammes par mole. Par exemple, la masse atomique du carbone est de 12,01 u.m.a., donc sa masse molaire est de 12,01 g/mol. Signup and view all the answers

Calculer la masse molaire de CO2.

La masse molaire de CO2 est de 44,01 g/mol. On calcule la masse molaire d'un composé en additionnant les masses molaires de chaque atome dans la molécule, en tenant compte de leur nombre. Signup and view all the answers

Comment calculer la quantité de carbone (en mol) contenue dans 0,0265 g de carbone.

La quantité de carbone dans 0,0265g de carbone est de 0,00221 mol. On utilise la relation entre la masse, la masse molaire et le nombre de moles pour effectuer ce calcul. Signup and view all the answers

Comment calculer la masse molaire d'un sel hydraté comme Na2S2O3.5H2O ?

Pour calculer la masse molaire d'un sel hydraté comme Na2S2O3.5H2O, il faut additionner les masses molaires de chaque élément présent dans le sel hydraté, en tenant compte de leur nombre. Par conséquent, la masse molaire de Na2S2O3.5H2O est de 248.18 g/mol. Signup and view all the answers

Quelle est la relation entre le nombre de moles, la masse et la masse molaire?

La masse molaire (M) d'une substance est égale à son masse (m) divisée par son nombre de moles (n). Cette relation peut s'écrire sous la forme d'une équation : <pre><code>n = m / M </code></pre> La masse est généralement exprimée en grammes (g), la masse molaire en grammes par mole (g/mol) et le nombre de moles en moles (mol). Signup and view all the answers

Définir le volume molaire et préciser son unité.

Le volume molaire est le volume occupé par une mole d'une substance dans des conditions de température et de pression données. Son unité est le litre par mole (L/mol). Signup and view all the answers

Quelle est la valeur du volume molaire dans les Conditions Normales de Température et de Pression (CNTP) ?

Le volume molaire dans les Conditions Normales de Température et de Pression (CNTP), c'est-à-dire à 0 °C (273,15 K) et 1 atm, est de 22,414 L/mol. Signup and view all the answers

Quelle est la valeur du volume molaire dans les Conditions Standards de Température et de Pression (CSTP) ?

Le volume molaire dans les Conditions Standards de Température et de Pression (CSTP), c'est-à-dire à 25 °C (298,15 K) et 1 atm, est de 24,465 L/mol. Signup and view all the answers

Énoncer la loi des gaz parfaits et préciser les unités de chaque variable.

La loi des gaz parfaits décrit le comportement des gaz idéaux. Elle s'exprime par l'équation suivante : <pre><code>PV = nRT </code></pre> <ul> <li> P représente la pression du gaz en Pascal (Pa). <ul> <li> V représente le volume du gaz en mètres cubes (m³). </li> <li> n représente le nombre de moles de gaz en moles (mol). </li> <li> R est la constante des gaz parfaits, qui vaut 8,314462618 J/mol·K. </li> <li> T représente la température du gaz en Kelvin (K). </li> </ul> </li> </ul> Signup and view all the answers

Calculer le volume d'un gaz en utilisant la loi des gaz parfaits, étant donné le nombre de moles, la température et la pression.

En utilisant la loi des gaz parfaits, le volume d'un gaz peut être calculé en remplaçant les valeurs du nombre de moles (n), de la température (T) et de la pression (P) dans l'équation PV=nRT, où R est la constante des gaz parfaits. Le volume du gaz est alors obtenu en résolvant l'équation pour V. Signup and view all the answers

Quelle est la valeur de la constante des gaz parfaits R, en différentes unités ?

La valeur de la constante des gaz parfaits R est de 8,314462618 J/mol·K. Elle peut également être exprimée dans d'autres unités, comme 0,08206 L·atm/mol·K. Signup and view all the answers

Qu'est-ce qu'un rapport stœchiométrique ?

Un rapport stœchiométrique est un rapport entre les coefficients stœchiométriques d'une équation chimique équilibrée. Il représente le rapport entre les quantités relatives des réactifs et des produits impliqués dans une réaction chimique. Signup and view all the answers

Comment déterminer la masse de chlore dans une masse donnée de CCI2F2 en utilisant les rapports stœchiométriques ?

Pour déterminer la masse de chlore dans une masse donnée de CCI2F2, il faut utiliser le rapport stœchiométrique entre le chlore et CCI2F2. L'équation chimique montre qu'il y a 2 moles de chlore pour 1 mole de CCI2F2. En utilisant ce rapport, on peut calculer la quantité de chlore en moles correspondant à la masse donnée de CCI2F2. Enfin on convertit cette quantité en masse de chlore en utilisant la masse molaire du chlore. Signup and view all the answers

Comment déterminer la masse de glucose contenant une masse donnée de carbone en utilisant les rapports stœchiométriques ?

Pour déterminer la masse de glucose contenant une masse donnée de carbone, il faut utiliser le rapport stœchiométrique entre le carbone et le glucose. L'équation chimique montre qu'il y a 6 moles de carbone pour 1 mole de glucose. En utilisant ce rapport, on peut calculer la quantité de glucose en moles correspondant à la masse donnée de carbone. Enfin on convertit cette quantité en masse de glucose en utilisant la masse molaire du glucose. Signup and view all the answers

Qu'est-ce qu'une réaction chimique ?

Une réaction chimique est un processus qui implique le réarrangement des atomes et des molécules, ce qui entraîne la formation de nouvelles substances avec des propriétés différentes. Signup and view all the answers

Quelles informations les coefficients dans une équation chimique équilibrée fournissent-ils ?

Les coefficients dans une équation chimique équilibrée fournissent des informations sur les quantités relatives de réactifs et de produits impliqués dans une réaction chimique. Ils indiquent les rapports stœchiométriques entre les différentes substances participant à la réaction. Signup and view all the answers

Comment la stœchiométrie peut-elle être utilisée pour prédire les quantités de produits formés ?

La stœchiométrie peut être utilisée pour prédire les quantités de produits formés dans une réaction chimique en utilisant les coefficients stœchiométriques de l'équation chimique équilibrée. Elle permet de déterminer la quantité de produit formé à partir d'une quantité donnée de réactif, en tenant compte du rapport stœchiométrique entre le réactif et le produit. Signup and view all the answers

Comment la stœchiométrie peut-elle être utilisée pour prédire les quantités de réactifs nécessaires ?

La stœchiométrie permet également de déterminer la quantité de réactif nécessaire pour produire une quantité donnée de produit. Elle est utilisée pour les calculs stœchiométriques, tels que la détermination de la quantité de réactif nécessaire pour une réaction chimique. Signup and view all the answers

Que sont les conditions stœchiométriques ?

Les conditions stœchiométriques sont des conditions dans lesquelles les quantités de réactifs sont présentes dans le rapport stœchiométrique exact requis par l'équation chimique équilibrée . Il n'y a pas de réactif limitant, et tous les réactifs sont utilisés entièrement dans la réaction. Signup and view all the answers

Dans une réaction avec un réactif limitant et un réactif en excès, comment identifier le réactif limitant et le réactif en excès ?

Le réactif limitant est le réactif qui est utilisé en premier dans la réaction. Il détermine le rendement maximal de la réaction. Le réactif en excès est le réactif qui reste après que la réaction est terminée. Signup and view all the answers

Comment les quantités de produits formés sont-elles affectées par les proportions stœchiométriques ?

Les quantités de produits formés dans une réaction chimique sont directement affectées par les proportions stœchiométriques des réactifs. Si une proportion stœchiométrique est modifiée, la quantité de produit formée sera également modifiée. Signup and view all the answers

Définir le rendement d'une réaction.

Le rendement d'une réaction est la quantité de produit réel obtenue dans une réaction chimique, exprimée en pourcentage de la quantité théorique de produit qui pourrait être obtenue en utilisant les quantités de réactifs données. Signup and view all the answers

Comment le rendement d'une réaction est-il calculé ?

Le rendement d'une réaction est calculé en divisant la quantité de produit réel obtenue (exprimée en moles ou en grammes) par la quantité théorique de produit (exprimée en moles ou en grammes), puis en multipliant le résultat par 100 %. Signup and view all the answers

Comment la quantité de produit théorique est-elle calculée ?

La quantité théorique de produit est calculée en utilisant les coefficients stœchiométriques de l'équation chimique équilibrée et les quantités de réactifs données. En utilisant les rapports stœchiométriques, on peut calculer la quantité maximale de produit qui pourrait être formée si tous les réactifs étaient consommés. Signup and view all the answers

Comment la quantité de produit réel est-elle obtenue ?

La quantité de produit réel est obtenue en effectuant l'expérience et en mesurant la quantité de produit qui a effectivement été formée. Signup and view all the answers

Quelles sont les étapes à suivre pour résoudre un problème stœchiométrique ?

Pour résoudre un problème stœchiométrique, les étapes suivantes doivent être suivies : <ol> <li>Écrire l'équation chimique équilibrée pour la réaction. En s'assurant que le nombre d'atomes de chaque élément est identique des deux côtés de l'équation.</li> <li>Convertir les quantités de réactifs et de produits données en moles. En utilisant la relation entre la masse, la masse molaire et le nombre de moles.</li> <li>Utiliser les coefficients stœchiométriques de l'équation chimique équilibrée pour déterminer la quantité de produit formée ou la quantité de réactif consommée. En tenant compte du rapport stœchiométrique entre le réactif et le produit.</li> <li>Si nécessaire, convertir la quantité de produit ou de réactif en grammes ou en autre unité de mesure. En utilisant la relation entre la masse, la masse molaire et le nombre de moles.</li> <li>Si le rendement de la réaction n'est pas de 100 %, multiplier la quantité de produit formée par le rendement de la réaction pour obtenir la quantité de produit réel. En utilisant la relation entre la quantité théorique et la quantité réelle.</li> </ol> Signup and view all the answers

Application: Calculer la masse d'eau et le volume de N2 (CNTP) produits par la combustion de 3,2 kg d'hydrazine.

L'équation chimique équilibrée pour la combustion de l'hydrazine (N2H4) est la suivante : <pre><code>N2H4(l) + O2(g) → N2(g) + 2H2O(l) </code></pre> La masse d'hydrazine est de 3,2 kg, soit 3200 g. La masse molaire de l'hydrazine est de 32,05 g/mol. Le nombre de moles d'hydrazine est donc de 3200 g / 32,05 g/mol = 99,84 mol. D'après l'équation chimique équilibrée, 1 mole d'hydrazine produit 2 moles d'eau. Par conséquent, la quantité d'eau produite est de 2 × 99,84 mol = 199,68 mol. La masse molaire de l'eau est de 18,02 g/mol. La masse d'eau produite est donc de 199,68 mol × 18,02 g/mol = 3598,9 g. D'après l'équation chimique équilibrée, 1 mole d'hydrazine produit 1 mole de N2. Par conséquent, la quantité de N2 produite est de 99,84 mol. Le volume molaire d'un gaz dans les conditions normales de température et de pression (CNTP) est de 22,414 L/mol. Le volume de N2 produit est donc de 99,84 mol × 22,414 L/mol = 2239,8 L. Signup and view all the answers

Application : Déterminer le volume de phosphine obtenu dans les CNTP lors de la réaction de 20,0 g de phosphore (P4) et 50,0 g de NaOH.

L'équation chimique équilibrée pour la réaction de P4 et de NaOH est la suivante : <pre><code>P4(s) + 3NaOH(aq) + 3H2O(l) → PH3(g) + 3NaH2PO2(aq) </code></pre> La masse de P4 est de 20,0 g et la masse molaire de P4 est de 123,88 g/mol. Le nombre de moles de P4 est donc de 20,0 g / 123,88 g/mol = 0,161 mol. La masse de NaOH est de 50,0 g et la masse molaire de NaOH est de 40,00 g/mol. Le nombre de moles de NaOH est donc de 50,0 g / 40,00 g/mol = 1,25 mol. D'après l'équation chimique équilibrée, 1 mole de P4 produit 1 mole de PH3. Par conséquent, la quantité de PH3 produite est de 0,161 mol. Le volume molaire d'un gaz dans les conditions normales de température et de pression (CNTP) est de 22,414 L/mol. Le volume de PH3 produit est donc de 0,161 mol × 22,414 L/mol = 3,61 L. Signup and view all the answers

Application: Déterminer le réactif limitant, la masse théorique de Ti et le rendement de la réaction de 24,0 kg de C avec 88,2 kg de TiO2 qui produit 42,8 kg de Ti.

L'équation chimique équilibrée pour la réaction de C et de TiO2 est la suivante : <pre><code>2C(s) + TiO2(s) → Ti(s) + 2CO(g) </code></pre> La masse de C est de 24,0 kg, soit 24 000 g. La masse molaire de C est de 12,01 g/mol. Le nombre de moles de C est donc de 24 000 g / 12,01 g/mol = 1998,3 mol. La masse de TiO2 est de 88,2 kg, soit 88 200 g. La masse molaire de TiO2 est de 79,87 g/mol. Le nombre de moles de TiO2 est donc de 88 200 g / 79,87 g/mol = 1104,1 mol. D'après l'équation chimique équilibrée, 2 moles de C réagissent avec 1 mole de TiO2. Par conséquent, pour 1998,3 mol de C, il faudrait 1998,3 mol / 2 = 999,15 mol de TiO2. Comme on a 1104,1 mol de TiO2, il y a un excès de TiO2 et C est le réactif limitant. D'après l'équation chimique équilibrée, 2 moles de C produisent 1 mole de Ti. Par conséquent, la quantité théorique de Ti produite est de 1998,3 mol / 2 = 999,15 mol. La masse molaire de Ti est de 47,87 g/mol. La masse théorique de Ti produite est donc de 999,15 mol × 47,87 g/mol = 47 920 g, soit 47,92 kg. La masse de Ti obtenue est de 42,8 kg. Le rendement de la réaction est donc de (42,8 kg / 47,92 kg) × 100 % = 89,74 %. Signup and view all the answers

Flashcards

Définition de la mole

La mole est une unité de quantité de matière qui correspond à 6,022 x 10^23 entités élémentaires (atomes, molécules, ions...).

Unité de la mole

L'unité de la mole est la mole (mol).

Nombre d'Avogadro

Le nombre d'Avogadro est une constante qui représente le nombre d'entités élémentaires (atomes, molécules, ions...) présentes dans une mole. Sa valeur est de 6,022 x 10^23.

Calcul du nombre d'atomes

Pour calculer le nombre d'atomes de cuivre dans 2,45 mol de cuivre, on utilise la relation : nombre d'atomes = nombre de moles x nombre d'Avogadro. Donc, dans 2,45 mol de cuivre, il y a 2,45 mol x 6,022 x 10^23 atomes/mol = 1,47 x 10^24 atomes de cuivre.