Papillon. Masse, volume, concentration

La mole est l'une des unités de base du système Si. Quelle est la masse molaire? Comment calculer le volume molaire ? Comment enregistrer la concentration molaire?

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1. Mol. Définition

Le nom taupe vient du mot molécule. Une mole est l'unité de quantité de matière et c'est la quantité d'une substance contenant autant de molécules qu'il y a d'atomes dans 12 g de l'isotope du carbone 12C. En d'autres termes, une mole est autant de morceaux qu'il y a d'atomes dans 12 g de carbone 12C.

Le choix de l'isotope du carbone n'est pas le fruit du hasard. Le 12C est également la base de la définition de la masse atomique. La mole est l'une des unités de base du système Si.

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2. Quelle est la constante d'Avorgad?

Une mole contient exactement 6,02214076 × 1023 molécules. Ce nombre est appelé le nombre d'Avogadro ou la constante d'Avogadro et est noté NA.

En d'autres termes, dans 0,012 kg de 12C, il y a 6,022 × 1023 atomes de l'isotope du carbone 12C. 1 mole de la substance contient 6,02 × 1023 molécules. Il peut être comparé à une douzaine, qui contiennent toujours 12 éléments. Amadeo Avogadro était un physicien italien et fondateur de la loi d'Avogadro.

Le terme «numéro d'Avogadro» a été utilisé pour la première fois en 1909 par Jean Baptiste Perrina, physicien français et lauréat du prix Nobel. Perrin a défini le nombre d'Avogadro comme le nombre de molécules dans un gramme d'oxygène (donc exactement 32 g).

Le nombre Avogadro a été utilisé comme unité pour la quantité de matière jusqu'en octobre 1971, lorsque la XIVe Conférence générale des mesures a introduit le concept de taupe.

3. Masse molaire

La masse des atomes, molécules ou ions, exprimée en grammes, est appelée masse molaire. Souvent confondu avec le poids moléculaire, mais numériquement égal à cette valeur.

L'unité SI pour la masse molaire est le kg / mol, mais est plus communément exprimée en unité dérivée g / mol. En effet, l'unité g / mol est beaucoup plus pratique à utiliser car la masse molaire est numériquement égale à la masse molaire relative et similaire à la valeur du nombre de masse.

La masse molaire est marquée du symbole M. La masse molaire d'une substance est calculée en additionnant les masses molaires de tous les atomes inclus dans la molécule.

Exemples de masses molaires (valeurs approximatives) :

  • pour l'hydrogène (H2) : 0,002 kg/mol = 2 g/mol ;
  • pour l'eau (H2O): 0,018 kg / mol = 18 g / mol;
  • pour le potassium (K): 0,039 kg / mol = 39 g / mol.

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4. Volume molaire

Le volume molaire est le volume qu'une mole d'une substance occupe. L'unité SI du volume molaire est le m³ / mol.

Le volume molaire s'écrit comme suit :

Vm = V / n = M / p

Où: Vm - volume molaire V - le volume de n moles de la substance M - masse molaire (unité: kg / mol, en pratique on utilise g / mol - voir ci-dessous), ρ - densité (unité: kg / m³).

Le volume molaire est donné dans certaines conditions, généralement dans des conditions normales.

Phase condensée. Pour les liquides et les solides, les volumes molaires sont souvent indiqués en utilisant les sous-unités les plus pratiques de cm³ / mol ou dm³ / mol.

Par exemple, pour l'eau 18 cm³/mol = 0,018 dm³/mol = 0,000018 m³/mol. Phase gazeuse. Pour les gaz et les vapeurs (il y a quelques réserves ici), le volume molaire change approximativement linéairement avec la température. Ce phénomène est défini par l'équation de Clapeyron:

Vm = V / n = RT / p

où: - pression, R– (universelle) constante de gaz, T - température.

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5. Concentration molaire

La concentration molaire, également appelée molarité ou molarité, est un moyen d'exprimer la concentration de substances dans des solutions.

CB = n_B / V = ​​m_B / (M_B V)

Où:

CB - concentration molaire du composant B nB - le nombre de moles du composant B V - le volume de la solution mB - masse du composant B MB - masse molaire du composant B.

Le plus souvent, la concentration molaire est utilisée pour les solutions liquides. La concentration molaire de la solution est le nombre de moles de la substance dissoute dans 1 dm³ de la solution. Par exemple, une solution 5 molaire contient 5 moles d'une substance dissoute dans 1 litre de solution.

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