Chapitre 3
ACTIVITÉ D'EXPLORATION
3 Quantité de matière et nombre d'Avogadro
L'étude de systèmes physico-chimiques nécessite parfois de connaître le nombre
d'atomes, d'ions ou de molécules du système.
→ Comment faire pour éviter de compter une à une des milliards d'entités
chimiques?
Combien y a-t-il d'oeufs dans ce magasin ?
Activité n°5: Quantité de matière et nombre d'Avogadro
Activité 3 page 60
Doc. 3 Quelques exemples de solides
Le fec.
Le sucre de canne.
Compétences
✓MATH:Pratiquer un
calcul numérique
✓MATH: Pratiquer un
calcul tittéral
Pour aller plus loin
Synthèse de l'activité
Le sel
Par intuition
Comment dénombrer
simplement un grand
nombre d'entités ?
Doc. 2 La boite virtuelle du chimiste
Lorsqu'ils étudient la matière, les chimistes manipulent
des quantités très grandes d'entités chimiques puisque
dans le moindre échantillon le nombre d'entités est
considérable. Pour donner un ordre de grandeur, une
simple goutte d'eau contient mille milliards de milliards
de molécules!
Pour manipuler de telles valeurs, des boites virtuelles
appelées moles ont été créées par souci de commodité.
Chacune de ces moles (symbole: mol) contient un
nombre bien déterminé d'entités chimiques. Ce nombre
vaut: N=6,022 x 10" mol™.
Cette valeur numérique accompagnée de son unité
s'appelle aussi nombre d'Avogadro, en hommage au
chimiste italien du même nom.
Données
Masse des entités chimiques correspondantes:
Le fer: Fe (m=9,33 x 10 kg);
Le sel: NaCl (m-9,70 x 10kg);
Le saccharose: CH_0_(m_-5,68 x 10 kg).
1. Doc. 1 et 3 La volonté de simplification pour comptabiliser un nombre important d'objets
est-elle le propre du chimiste? Donner un exemple.
2. Doc. 3 On considère des échantillons de 100 g de fer, de sel et de sucre. Calculer le
nombre d'entités chimiques pour chacun d'entre eux.
3. Doc. 2 et 3 En déduire la quantité de matière n (er
correspondante
4. Doc. 2 Établir l'expression littérale de la quantité de matière n (en moles) d'un élément
chimique en fonction du nombre d'entités N de cet élément et du nombre N.
5. L'analyse des unités de chaque terme permet-elle de confirmer la validité de la relation
trouvée à la question précédente?
6. Doc. 2 et 3 En déduire l'expression de la masse M d'une mole de cet élément en fonction
de la masse m d'une entité de cet élément.
En quoi la quantité de matière exprimée en mole s'avère être une notion utile pour le
chimiste?