Quantité de matière

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La quantité de matière est une grandeur physique concernant un objet qui répond à la question « combien y en a-t-il ? ». Son unité standard internationale est la mole (abréviation : mol). La notion de quantité est subtile à comprendre.

La quantité de matière ne doit pas être confondue avec la masse, exprimée en kilogramme et qui est liée à l'énergie dans la science de haut niveau.

Explication[modifier | modifier le wikicode]

Si une pomme pèse 200g, combien y a-t-il de pommes dans un sac de deux kilogrammes de pommes ?

Il y a 2 (kg) /0,2 (kg/pomme)=10 pommes. Ainsi, deux kilogrammes de pommes représentent une quantité de dix pommes.

Plus généralement, une quantité se calcule pour un objet quelconque (pomme, molécule, atome, ...) en divisant la masse de l'ensemble par la masse d'une seule entité (une seule pomme, une seule molécule, ...).

La mole[modifier | modifier le wikicode]

En chimie, on a défini la mole comme étant le nombre d'atomes de carbone dans 12 grammes de carbone pur, soit 6,022x1023 atomes. Ainsi, une mole d'un objet quelconque représente 6,022x1023 objets, soit un 6 suivi de 23 zéro ! Ce nombre immense montre la petitesse des atomes : il y a plus d'atomes dans un litre d'eau que d'étoiles dans la galaxie. Ce nombre est appelé Constante d'Avogadro et est noté NA.

Par exemple, un kilogramme d'eau, soit un litre d'eau liquide contient environ 55,56 moles de molécules d'eau. Mais dans un litre de vapeur d'eau, il n'y a « que » 44,65 millimoles d'eau. Par contre, un kilogramme de fer contient 17,24 moles d'atomes de fer.

Pour obtenir le nombre de moles, noté n, on utilise la relation:


N représente le nombre d'atome.

Lien entre quantité de matière et masse[modifier | modifier le wikicode]

On relie la quantité de matière et la masse par une relation simple où n représente le nombre de moles:


Le m représente la masse et M la masse molaire, c'est à dire la masse que représente une mole de ce composé.

La stœchiométrie[modifier | modifier le wikicode]

Utiliser la notion de quantité est très important en chimie, car lors d'une réaction chimique, les molécules réagissent en fonction des quantités et non des masses en présence. Ainsi, lors de la combustion du méthane par le dioxygène, une mole de méthane réagira avec deux moles de dioxygène, ce qui en masse correspond à 16 grammes de méthane et 32 grammes de dioxygène.

Il faut donc faire très attention : une grande masse ne signifie pas forcément une grande quantité, car toutes les espèces chimiques ont une masse molaire (une mole correspond à quelle masse ?) particulière.

Voir aussi[modifier | modifier le wikicode]

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