La quantité de matière et la mole

SecondePhysique-chimieConstitution de la matièreDurée conseillée : 50 min5 exercices corrigés

Exercices corrigés de physique-chimie (Seconde) sur la mole : constante d’Avogadro, masse molaire, relation n = m / M et concentration en masse.

L’essentiel à retenir

Une mole contient $N_{A} = 6, 02 \times 1 0^{23}$ entités (constante d’Avogadro). Nombre d’entités : $N = n \times N_{A}$ .
La masse molaire $M$ (en g/mol) est la masse d’une mole. Pour une molécule, on additionne les masses molaires atomiques : $M (H) = 1, 0$ ; $M (C) = 12, 0$ ; $M (O) = 16, 0$ g/mol.
Quantité de matière : $n = \frac{m}{M}$ ( $m$ en g, $n$ en mol).
Concentration en masse d’une solution : $C_{m} = \frac{m _{solut e ˊ}}{V _{solution}}$ , en g/L.

Exercice 1

Pour commencer

Calcule la masse molaire : a) de l’eau $H_{2} O$ b) du dioxyde de carbone $CO_{2}$ c) du glucose $C_{6} H_{12} O_{6}$

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a) $M = 2 \times 1, 0 + 16, 0 = 18, 0 g/mol$ .

b) $M = 12, 0 + 2 \times 16, 0 = 44, 0 g/mol$ .

c) $M = 6 \times 12, 0 + 12 \times 1, 0 + 6 \times 16, 0 = 72 + 12 + 96 = 180 g/mol$ .

Exercice 2

Pour commencer

Calcule la quantité de matière contenue dans : a) 36 g d’eau b) 11 g de dioxyde de carbone c) 9,0 g de glucose

Voir le corrigé

a) $n = \frac{36}{18 , 0} = 2, 0 mol$ .

b) $n = \frac{11}{44 , 0} = 0, 25 mol$ .

c) $n = \frac{9 , 0}{180} = 0, 050 mol$ .

Exercice 3

Pour s’entraîner

Un verre contient 180 g d’eau. Combien de molécules d’eau contient-il ?

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$n = \frac{180}{18 , 0} = 10, 0 mol$ .

$N = n \times N_{A} = 10, 0 \times 6, 02 \times 1 0^{23} = 6, 02 \times 1 0^{24}$ molécules.

Exercice 4

Pour s’entraîner

Quelle masse de glucose faut-il peser pour disposer de 0,20 mol de glucose ?

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$m = n \times M = 0, 20 \times 180 = 36 g$ .

Exercice 5

Pour aller plus loin

On dissout 9,0 g de glucose dans de l’eau pour obtenir 250 mL de solution.

1) Calcule la concentration en masse $C_{m}$ de la solution.

2) Calcule la quantité de matière de glucose dissous.

3) On prélève 50 mL de cette solution. Quelle masse de glucose contient ce prélèvement ?

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1) $V = 250 mL = 0, 250 L$ . $C_{m} = \frac{9 , 0}{0 , 250} = 36 g/L$ .

2) $n = \frac{9 , 0}{180} = 0, 050 mol$ .

3) La concentration est la même dans tout le prélèvement : $m = C_{m} \times V = 36 \times 0, 050 = 1, 8 g$ .