La mole et ses formules

La masse molaire

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

La concentration en quantité de matière d’une espèce en solution

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

Le volume molaire

• Le volume molaire d’un corps, noté $V_m$, 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 ($\text{L}\cdot \text{mol}^{-1}$).
• 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 : $V_m \approx 22,4\ \text{L}\cdot \text{mol}^{-1}$