4.2: masse molaire

Comme nous l’avons décrit à la Section 4.1, en chimie, le terme mole peut être utilisé pour décrire un nombre particulier. Le nombre de choses dans une taupe est grand, très grand (6.0221415 x 1023). Nous sommes tous familiers avec le papier de copie-machine commun qui vient dans les rames de 500 feuilles. Si vous empiliez 6,02 x 1023 feuilles de ce papier, la pile atteindrait de la terre à la Lune 80 milliards de fois! La taupe est un nombre énorme, et en appréciant cela, vous pouvez également comprendre à quel point les petites molécules et les atomes sont vraiment.,

les chimistes travaillent simultanément au niveau des atomes individuels et au niveau des échantillons suffisamment grands pour travailler en laboratoire. Afin de faire l’aller-retour entre ces deux échelles, ils ont souvent besoin de savoir combien d’atomes ou de molécules il y a dans l’échantillon, ils travaillent avec. Le concept qui nous permet de faire le pont entre ces deux échelles est la masse molaire. La masse molaire est définie comme la masse en grammes d’une mole d’une substance. Les unités de masse molaire sont des grammes par mole, abrégés en g/mol.,

la masse d’un seul isotope d’un élément donné (la masse atomique isotopique) est une valeur reliant la masse de cet isotope à la masse de l’isotope carbone-12 (); un atome de carbone avec six protons et six neutrons dans son noyau, entouré de six électrons. La masse atomique d’un élément est la moyenne relative de tous les naturels les isotopes de cet élément et de masse atomique est le nombre qui apparaît dans le tableau périodique. Nous avons défini une mole basée sur la masse atomique isotopique du carbone 12., Par définition, la masse molaire du carbone 12 est numériquement la même, et est donc exactement 12 grammes. Généralisant cette définition, la masse molaire de toute substance en grammes par mole est numériquement égale à la masse de cette substance exprimée en unités de masse atomique. Par exemple, la masse atomique d’un atome d’oxygène est de 16,00 amu; cela signifie que la masse molaire d’un atome d’oxygène est de 16,00 g/mol. De plus, si vous avez 16,00 grammes d’atomes d’oxygène, vous savez d’après la définition d’une taupe que votre échantillon contient 6,022 x 1023 atomes d’oxygène.

Le concept de masse molaire peut également être appliqué aux composés., Pour une molécule (par exemple de l’azote, N2) la masse de la molécule est la somme des masses atomiques des deux atomes d’azote. Pour l’azote, la masse de la molécule N2 est simplement (14,01 + 14,01) = 28,02 amu. Ceci est connu comme la masse moléculaire et la masse moléculaire de la molécule est simplement la somme des masses atomiques de tous les éléments dans cette molécule. La masse molaire de la molécule N2 est donc de 28,02 g/mol. Pour les composés qui ne sont pas moléculaires (composés ioniques), il est impropre d’utiliser le terme « masse moléculaire” et « masse de formule” est généralement substitué., En effet, il n’y a pas de molécules individuelles dans les composés ioniques. Cependant, quand on parle d’une mole d’un composé ionique, nous utiliserons toujours le terme masse molaire. Ainsi, la masse de formule de l’hydrogénocarbonate de calcium est de 117,10 amu et la masse molaire de l’hydrogénocarbonate de calcium est de 117,10 grammes par mole (g/mol).