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LA MOLE

Description

Pour prévoir les quantités de réactifs ou de produits formés lors d'une réaction chimique, on utilise, comme unité de quantité de matière en chimie : la mole.

Masse Molaire Moléculaire

Pour calculer une masse molaire, on additionne les masses atomiques des élèments constituant un composé moléculaire. Les masses atomiques sont indiquées dans le tableau périodique.

Exemples :

Masse molaire du dichlore ( Cl2 )

Dans le tableau périodique on trouve : Cl = 35,5.
MCl2 = 35,5 * 2 = 71 g/mol

Masse molaire de l'heptane ( C7H16 )

Dans le tableau périodique on trouve : C = 12    H = 1.
MC7H16 = 12 * 7 + 1 * 16 = 84 + 16 = 100 g/mol

Nombre de moles

Solides, liquides :

Le nombre de moles est égal au rapport entre la masse de produit et la masse Molaire.

n=m/M

Gaz :

Le nombre de moles est égal au rapport entre le volume de gaz et le volume Molaire (22,4 L/mol en conditions normales de température et de pression).

n=v/V

Analyse quantitative

1er exemple

Problème à résoudre :

Lorsqu'on porte à incandescence un mélange de poudre de fer (Fe) et de poudre de soufre (S), on obtient un produit noirâtre appelé sulfure de fer (FeS).
Quelles masses de soufre et de fer doit-on prendre pour fabriquer 8,8 g de sulfure de fer ?

Méthode de résolution :

1. Réaction Fe + S -> FeS
2. Nombre de moles 1 mole   1 mole   1 mole
3. Masse m (ou volume v) de produit. m Fe ?   m S ?   m FeS = 8,8 g
4. Masse Molaire M (ou Volume Molaire V) de chaque composé : 56 g/mol   32 g/mol   56 + 32 = 88 g/mol
5. Calcul du nombre de moles mises en jeu pour l'expérience.
(m/M ou v/V)
mFe / 56 = ?   mS / 32 = ?   8,8 / 88 = 0,1 mole

Il y a proportion entre le nombre de moles de la ligne 2 et le nombre de moles de la ligne 5.
On peut donc dresser un tableau de proportion pour calculer les nombres de moles inconnus.

Fe FeS
1 1
mFe / 56 = ? 0,1

D'après le tableau de proportion : mFe / 56 = 0,1 mole
La masse de fer nécessaire est donc : mFe = 56 * 0,1 = 5,6 g

S FeS
1 1
mS / 32 = ? 0,1

D'après le tableau de proportion : mS / 32 = 0,1 mole
La masse de soufre nécessaire est donc : mS = 32 * 0,1 = 3,2 g

On remarque que la loi sur la conservation des masses est respectée :
5,6 + 3,2 = 8,8 g.


2ème exemple

Problème à résoudre :

L'heptane (essence pour voiture C7H16) en brûlant dans le dioxygène (O2), dégage de la vapeur d'eau (H2O ) et du dioxyde de carbone (gaz carbonique CO2).
Quel volume de dioxyde de carbone est libéré lorsque l'on brûle 710 g d'heptane (correspondant à 1 L d'essence) ?

Méthode de résolution :

1. Réaction C7H16 + 11 O2 -> 8 H2O + 7 CO2
2. Nombre de moles 1 mole   11 mole   8 mole   7 mole
3. Masse m (ou volume v) de produit. 710 g           v CO2 ?
4. Masse Molaire M (ou Volume Molaire V) de chaque composé : 100 g/mol           22,4 L/mol
5. Calcul du nombre de moles mises en jeu pour l'expérience.
(m/M ou v/V)
710 / 100 = 7,10 moles           v CO2 / 22,4 = ?

Il y a proportion entre le nombre de moles de la ligne 2 et le nombre de moles de la ligne 5.
On peut donc dresser un tableau de proportion pour calculer les nombres de moles inconnus.

C7H16 CO2
1 7
7,10 v CO2 / 22,4 = ?

D'après le tableau de proportion : v CO2 / 22,4 = 7,10*7 = 49,7 moles
La volume de dioxyde de carbone libéré est donc : v CO2 = 22,4 * 49,7 = 1 113,3 L


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© P.Lambert-Charreteur - Octobre 2001 -