La masse molaire est la masse d'un "paquet" spécial d'atomes ou de molécules appelé une mole. Elle s'exprime en grammes par mole (g/mol).
Mole
Un paquet de 6,02 x 10²³ entités chimiques (atomes, molécules, ions).
Nombre d'Avogadro (NA)
Le nombre d'entités (6,02 x 10²³) présentes dans une mole.
Masse molaire (M)
La masse d'une mole d'une substance, exprimée en g/mol.
Isotopes
Des atomes du même élément qui ont le même nombre de protons mais un nombre différent de neutrons, donc des masses légèrement différentes.
Quantité de matière (n)
Le nombre de moles d'une substance dans un échantillon.
Comprendre la Mole et le Nombre d'Avogadro
Il est impossible de compter les atomes un par un. C'est pourquoi on les regroupe en "paquets" appelés moles. Une mole contient toujours le même nombre d'entités, qu'il s'agisse d'atomes, de molécules ou d'ions. Ce nombre est très grand !
Ce nombre est appelé le nombre d'Avogadro, noté N_A. Sa valeur est de 6,02 x 10²³. C'est une constante universelle.
Représentation de la relation entre le nombre de moles (macroscopique) et le nombre d'entités (microscopique).
Calcul du nombre de moles
La Masse Molaire Atomique
La masse molaire atomique est la masse d'une mole d'atomes d'un élément. Elle tient compte des différents isotopes de cet élément et de leur abondance naturelle. Cette valeur est celle que l'on trouve dans le tableau périodique pour chaque élément.
Par exemple, le magnésium (Mg) existe sous trois formes (isotopes) avec des masses et des proportions différentes. La masse molaire du magnésium est une moyenne de ces masses, pondérée par leur abondance.
Calcul de la masse molaire atomique du magnésium
La Masse Molaire Moléculaire
La masse molaire moléculaire est la masse d'une mole de molécules. Pour la calculer, il suffit d'additionner les masses molaires atomiques de tous les atomes qui composent la molécule, en tenant compte de leur nombre.
Prenons l'exemple de l'alanine, une molécule de formule C₃H₇NO₂. Pour trouver sa masse molaire, on additionne la masse de 3 atomes de carbone (C), 7 atomes d'hydrogène (H), 1 atome d'azote (N) et 2 atomes d'oxygène (O).
Représentation de la molécule d'alanine.
Calcul de la masse molaire de l'alanine
Relation entre Masse, Moles et Masse Molaire
La masse molaire (M) relie la masse (m) d'un échantillon à sa quantité de matière (n, en moles). C'est une formule très importante en chimie.
Relation entre masse, moles et masse molaire
On peut aussi écrire cette formule pour trouver la masse : m = n × M ou pour trouver le nombre de moles : n = m / M.
A retenir :
- Une mole est un "paquet" de 6,02 x 10²³ entités (atomes, molécules...).
- Le nombre d'Avogadro (N_A) est cette valeur : 6,02 x 10²³.
- La masse molaire (M) est la masse d'une mole, en g/mol.
- La masse molaire atomique est la moyenne des masses des isotopes d'un élément.
- La masse molaire moléculaire est la somme des masses molaires atomiques des atomes de la molécule.
- La relation clé est M = m/n, où m est la masse et n est la quantité de matière.
