Réponse:
- La mole, unité de quantité de matière.
1)- Changement d’échelle : Du microscopique au macroscopique.
- L’échelle de l’infiniment petit, appelée échelle microscopique permet d’étudier les atomes, les molécules et les ions.
- Elle permet de considérer un atome de fer :
- Masse d’un atome : mFe ≈ 9,3 x 10–23 g.
- À l’échelle humaine (notre échelle), c’est-à-dire l’échelle macroscopique, on considère un morceau de fer de quelques grammes.
- Exemple :
- Si l’on veut réaliser la combustion du fer dans le dioxygène au laboratoire, on peut utiliser un morceau de fil de fer de quelques grammes.
- On ne travaille pas à l’échelle de l’atome.
- On travaille à notre échelle, à l’échelle humaine, l’échelle macroscopique.
- Question :
- Quel est le nombre d’atomes de fer contenus dans un échantillon de fer de masse m ≈ 3,5 g ?
- Nombre d’atomes de fer contenus dans l’échantillon :
- N = 3,8 E22 atomes.
- Conclusion : cette valeur est considérable !!!
- Que représente ce nombre N ? Ce nombre représente une quantité de matière.
- En chimie, la quantité de matière représente un nombre d’entités chimiques, c’est-à-dire, un nombre d’atomes, de molécules ou d’ions.
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2)- La mole.
- Pour compter un grand nombre d’objets, on les regroupe en paquets.
- Il existe beaucoup d’exemples : les œufs par douzaines, les chaussettes par paires, les rames de papier par 500 feuilles, les bouteilles par six ou douze, …
- Les entités chimiques comme, les atomes, les molécules et les ions, se comptent aussi par paquet.
- On appelle mole un paquet d’entités chimiques.
- La mole est la réunion d'un nombre déterminé d’entités chimiques toutes identiques.
- Une quantité de référence a été choisie arbitrairement.
- Elle est donnée par le Journal officiel du 23 décembre 1975.
- On note :
- NA le nombre d’entités dans un paquet.
- Un tel paquet porte le nom de mole.
- La mole est une unité de quantité de matière de symbole : mol.
- Définition :
- La mole est la quantité de matière d'un système contenant autant d'entités élémentaires qu'il y a d'atomes dans 12 g de carbone 12.
- Si l'on prend une mole d'atomes de carbone 12, la masse correspondante est de 12 g.
- Le paquet comprend NA atomes de carbone 12.
- La détermination de la valeur de NA fut un grand défi pour la science.
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3)- La constante d’Avogadro NA.
- Le nombre NA est défini par la relation suivante :
- Nombre d'Avogadro
- Par définition, on connaît la masse d’une mole atomes de carbone 12.
- Mais, on a longtemps ignoré les valeurs de NA et de la masse d’un atome de carbone 12.
