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Chapitre 10 Et si nous réfléchissions …. Pour les gourmands Il y a le paquet de bonbons.

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1 Chapitre 10 Et si nous réfléchissions …

2 Pour les gourmands Il y a le paquet de bonbons

3 Pour les chimistes Il y a le paquet dentités La mole

4 De quoi est-elle constituée ? 12,0 g de carbone contient une mole de carbone

5 Mais il faut 65,4 g de zinc

6 ou 18 mL deau ou encore 18 g deau…

7 Un peu dhistoire

8 Lorenzo Romano Amedeo Carlo Avogadro, comte de Quaregna et de Cerreto, connu sous le nom dAmedeo Avogadro, est un physicien et chimiste italien, né à Turin le 9 août 1776 et mort le 9 juillet 1856.

9 Fils d'un magistrat de Turin, Amedeo Avogadro passe une licence de droit. Cependant, son goût pour la physique et les mathématiques, le pousse à entamer sur le tard des études scientifiques.

10 En 1811, il énonce l'hypothèse restée célèbre sous le nom de loi d'Avogadro- Ampère qui énonce que tout gaz, quelle que soit sa nature, occupe le même volume sous la même pression et à la même température.

11 Le nom d'Avogadro reste lié à celui de la constante (ou nombre) d'Avogadro indiquant le nombre dentités contenues dans une mole. Nous le notons N A

12 Avec N A = 6, mol -1

13 À retenir !!!

14 Comment trouver une quantité de matière n ? - à partir dun nombre dentités N - à partir dune masse m

15 À partir de N Si jai 25 bonbons et 5 bonbons par paquets, pour obtenir le nombre de paquets, jeffectue… 25 / 5 = 5

16 En chimie 25 / 5 = 5 peut donc sécrire : 25 représente le nombre dentités N et 5 le nombre dentités par paquet ou mole N A et 5 le nombre de paquets ou quantité de matière n, n = N / N A Unités : n en mol N sans unité N A en mol -1

17 À partir de m Pour cela, il faut introduire la masse molaire atomique, ionique ou moléculaire. Cest la masse dune mole datomes, dions ou de molécules. Elle sexprime en g.mol -1

18 Comment la déterminer ? La masse molaire atomique est donnée dans la classification périodique. Dans un énoncé, elle sera dans les données. Exemple : M(C) = 12,0 g.mol -1 Une mole datomes de carbone pèse 12,0 g.

19 La masse molaire ionique est égale à la masse molaire de latome dont provient lion monoatomique. Exemple : M(Cl - ) = M(Cl) = 35,5 g.mol -1 Une mole dions chlorure pèse 35,5 g.

20 La masse molaire moléculaire sobtient en faisant la somme des masses molaires des atomes constituant la molécule. Exemple : M(H 2 O) = 2 M(H) + M(O) = 2 x 1,0 + 16,0 = 18,0 g.mol -1 Une mole de molécules deau pèse 18,0 g.

21 À partir de m Si jai 500 g de sucre et que chaque paquet de sucre pèse 50 g (50 g par paquet), pour obtenir le nombre de paquets, jeffectue… 500 / 50 = 10

22 En chimie 500 / 50 = 10 peut donc sécrire : n = m / M Unités : n en mol m en g M en g.mol g représente la masse m et 50 g.mol -1 la masse par paquet ou par mole M, et 10 le nombre de paquets ou quantité de matière n,

23 Une notion délicate La masse volumique

24 Voici toute une série de solides occupant le volume de 1 cm 3 CuPbZnCPin 8,9 g11,3 g7,1 g2,0 g0,8 g Chaque solide possède une masse qui le caractérise pour un volume donné de 1 cm 3.

25 Voici toute une série de liquides occupant le volume de 1 cm 3 eauéthanol 1,00 g0,79 g0,92 g1,26 g1,03 g Chaque liquide possède une masse qui le caractérise pour un volume donné de 1 cm 3. huile glycérinelait

26 Je peux donc introduire une grandeur caractéristique à chaque espèce chimique La masse volumique ρ qui va me donner la masse par unité de volume.

27 Comment lobtenir ? Très simplement !

28 Je pèse la masse m de mon échantillon m

29 Je détermine le volume V de mon échantillon V

30 Je fais le rapport des 2 : ρ = m / Vρ = m / V Et jobtiens une masse par unité de volume.

31 Il existe plusieurs systèmes dunités possibles : ρ = m / Vρ = m / V -g.L -1 (liquides) - g.cm -3 (solides) - kg.m -3 (solides)

32 Ça sert à quoi ? Voici un chercheur dor…

33 Et un acheteur dor qui ne veut pas acheter au prix de lor un alliage quelconque avec un peu dor et dautres métaux plus ordinaires…

34 La solution ? Car lor, cest lourd, très lourd ρ (A) = 19,3 g.cm -3 La masse volumique ! et ils utilisaient cette connaissance de la masse volumique sans la nommer.

35 Et maintenant, on passe à quoi ? À la densité !!

36 Cest quoi la densité ? Cest simple !

37 Dabord, il faut choisir un corps de référence Leau pour les solides et les liquides

38 Et, ensuite, observer… Le bois flotte sur leau

39 et une pierre coule au fond de leau

40 Le bois est moins dense que leau. La pierre est plus dense que leau. Conclusion

41 Comment formaliser tout ceci ? La densité dun corps se calcule comme le rapport de deux masses volumiques :

42 Les masses volumiques du corps et de leau (corps de référence). d(corps) = ρ(corps) / ρ(eau) Remarque : d(eau) = ρ(eau) / ρ(eau) = 1,0

43 Conséquences : Un corps dont le densité est > 1, coule dans leau Un corps dont le densité est < 1, flotte sur leau PLOUF !!!

44 Le liquide le moins dense surnage Lorsque les deux liquides ne sont pas miscibles.

45 Comment utiliser la densité les soirs de fête ? Pour faire des cocktails !

46 Chapitre 10 Cest fini !!!


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