Les grandeurs d'unités en chimie permettent de quantifier les substances et leurs interactions. La quantité de matière est souvent exprimée en moles, une unité qui relie le nombre de particules microscopiques aux quantités mesurables à l'échelle macroscopique. Comprendre et utiliser correctement ces unités est crucial pour établir des relations quantitatives, comme celles entre la masse d'une substance et sa quantité de matière, qui est déterminée grâce à la masse molaire.

La relation fondamentale reliant la masse molaire (M en g/mol), la masse (m en g) et la quantité de matière (n en moles) est donnée par la formule n = m / M. Cette formule est essentielle dans de nombreuses applications, allant de la détermination de la quantité d'une substance en fonction de sa masse mesurée à la conversion des résultats expérimentaux en unités plus pertinentes.

Le volume d'un gaz est souvent calculé avec le volume molaire dans les conditions standard (CNTP) où une mole de gaz occupe environ 22,4 L. En chimie analytique, la loi de Beer-Lambert relie l'absorbance (A) d'une solution à sa concentration (C), sa longueur de trajet (l) et le coefficient d'extinction molaire (ε), selon la relation: A = ε × l × C. Cette loi est utilisée pour les dosages par étalonnage, où l'absorbance d'une série de solutions étalon est mesurée pour déterminer la concentration inconnue d'une solution colorée en analysant sa relation linéaire avec l'absorbance.

Dans les dosages par titrage, un réactif titrant est ajouté à la solution contenant l'analyte jusqu'à l'équivalence, définie par le point où les quantités stœchiométriques sont égales. La compréhension du réactif limitant, celui qui est entièrement consommé pendant une réaction, et du réactif en excès est essentielle pour prédire la quantité de produit formé. Les proportions stœchiométriques et les tableaux d'avancement sont utilisés pour calculer l'évolution des quantités de réactifs et de produits. Les réactions d'oxydoréduction impliquent le transfert d'électrons entre les espèces chimiques, et leur étude est clé pour comprendre de nombreux processus chimiques.