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La mole, ses formules et la relation avec la masse volumique

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La masse molaire

  • La masse molaire MM d’une espèce chimique XX est la masse d’une mole d’entités XX.
  • Elle est égale au produit du nombre d’Avogadro par la masse de l’entité XX et s’exprime en gmol1\text{g}\cdot \text{mol}^{-1}.
  • La masse molaire atomique d’un élément chimique XX de nombre de masse AA vaut : M(X)=A gmol1M(X) = A\ \text{g}\cdot\text{mol}^{-1}.
  • La masse molaire d’une molécule est égale à la somme des masses molaires de ses constituants.
  • La quantité de matière nn contenue dans un échantillon de masse mm d’un corps pur est le rapport de cette masse par la masse molaire MM de ce corps pur :
  • n=mMn = \dfrac m M
  • Les quantités de matière de deux corps purs ou éléments XX et Y\text{Y} dans un échantillon de masse mm d’un corps composé ou d’un mélange XaYbX{a}\text{Y}{b} valent :
  • n(X)=a×ma×M(X)+b×M(Y)n(X) = \dfrac{a\times m}{a\times M(X) + b\times M(\text{Y})}
  • n(Y)=b×ma×M(X)+b×M(Y)n(\text{Y}) = \dfrac{b\times m}{a\times M(X) + b\times M(\text{Y})}

La concentration molaire d’une espèce en solution

  • La concentration molaire d’un soluté XX, notée [X][X], est la quantité de matière de ce soluté contenue dans un litre de solution.
  • La concentration molaire d’un soluté XX est égale au rapport de la quantité de matière n(X)n(X) contenue dans un échantillon de solution de volume VV, par le volume VV.
  • Si la concentration massique est connue, la concentration molaire est déterminée par le rapport de sa concentration massique CM(X)C_\text{M}(X) sur sa masse molaire M(X)M(X) :
  • [X]=n(X)V=CM(X)M(X)[X] = \dfrac{n(X)}{V}= \dfrac{C_\text{M}(X)}{M(X)}

Le volume molaire

  • Le volume molaire d’un corps, noté VmV_\text{m}, est le volume occupé par une mole de ce corps.
  • Il dépend de l’état physique dans lequel celui-ci se trouve, et des conditions de température et de pression. Son unité est le litre par mole (Lmol1\text{L}\cdot \text{mol}^{-1}).
  • Le volume molaire des gaz ne dépend que de la température et de la pression, pas de sa composition.
  • Dans les conditions usuelles, il vaut : Vm22,4 Lmol1V_\text{m} \approx 22,4\ \text{L}\cdot \text{mol}^{-1}