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2nde Thème : Santé Activités
Chimie La quantité de matière Chap.10
I. A la découverte d’une nouvelle grandeur : la quantité de matière
1. Comment dénombrer une grande quantité d’objets identiques ? (Activité 2 p 142)
Donnée : Masse d’un nucléon : mnucléon = 1,67 1024 g.
L’eau de riz est une boisson conseillée dans le traitement des diarrhées. Une recette préconise de faire bouillir pendant une demi-heure une tasse à café de riz dans un litre d’eau puis de filtrer et de boire la boisson ainsi obtenue. Combien de grains de riz utilise-t-on pour cette préparation ?
1.1. Proposer une méthode permettant de répondre à cette question sans avoir à compter tous les grains de riz contenu dans la tasse.
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Le carbone est le constituant actif du charbon activé utilisé pour le traitement des digestions difficiles.
1.2. Calculer la masse m0 d’un atome de carbone 12C.
m0 = ...
1.3. En déduire le nombre NA d’atomes présents dans une masse m = 12,0 g de carbone 12C.
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Par définition, une mole d’atomes contient NA atomes.
1.4. La boîte de médicament contient une masse m = 15,0 g de carbone. On supposera que le carbone du charbon est constitué uniquement de carbone 12C. Déterminer le nombre NC d’atomes de carbone 12C présents dans la boîte de granulés.
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1.5. En déduire « le nombre de moles » d’atomes correspondant.
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2. Le nombre d’Avogadro
Une mole d’atomes, ou de molécules, ou d’ions, est un paquet contenant ... d’atomes, ou de molécules, ou d’ions. Une entité représente soit un atome soit une molécule soit un ion (ou autre chose).
Ce nombre est appelé nombre d’Avogadro, notée NA. Il en résulte que le nombre N d’entités chimiques (atomes, ions, molécules), le nombre de mole de l’entité n et la constante d’Avogrado NA sont liés par la relation : ...
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Remarques : 1 mmol = ... mol ; 1 µmol = ... mol II. Comment déterminer une quantité de matière ?
1. Masse molaire atomique
La masse molaire atomique d’un atome est la masse ...
La masse molaire est notée M et son unité est le ...
2. Masse molaire d’une espèce chimique
La masse molaire d’une espèce chimique est la masse ...
La masse molaire est la somme des masses molaires atomiques de tous les atomes constituant la molécule et son unité est en ... Elle correspond à la masse molaire de la formule brute.
3. Relation m et n
La masse m (en g) et la quantité de matière n (en mol) d’un échantillon contenant une seule espèce chimique de masse molaire M (en g.mol-1) est : ...
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III. Exercices
Données : m(nucléon) = 1,67 10-27 kg ; NA = 6,02 1023 mol-1 ; M(C) = 12,0 g.mol-1 ; M(H) = 1,0 g.mol-1 ; M(O) = 16,0 g.mol-1 ; M(N) = 14,0 g.mol-1
1. Le manganèse
L’atome de manganèse possède 55 nucléons.
1.1. Calculer la masse approchée m’ d’un atome de manganèse ?
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1.2. Combien d’atomes N’ de manganèse contient une masse m1 = 50,0 g de cet élément?
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1.3. En déduire la quantité de matière n correspondante.
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2. Vitamine C, quantité de matière et masse molaire moléculaire
Un comprimé de vitamine C 500 contient une masse m = 500 mg de vitamine C de formule C8H8O6. 2.1. Quelle est la masse molaire moléculaire de la vitamine C.
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2.2. Calculer la quantité de matière n’ de vitamine C contenue dans le comprimé.
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3. Caféine, quantité de matière dans un paquet de 500 g 3.1. Dans quels produits trouve-t-on de la caféine ?
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La caféine à pour formule chimique C8H10N4O2.
3.2. Quelle est la quantité de matière de caféine n(caféine) contenue dans 100 mg de caféine ?
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3.3. Un café décaféiné ne peut contenir plus de 0,10% en masse de caféine. Quelle quantité de matière maximale de caféine n(max) y-a-t-il dans un paquet de café décaféiné de masse 500 g ?
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4. Plexiglas, masse et quantité de matière
Le plexiglas est composé à partir de la molécule de méthacrylate de méthyle de formule C5H8O2 . 4.1. Quels sont les éléments présents dans cette molécule ?
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4.2. Calculer la masse molaire moléculaire M de la molécule.
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4.3. Quelle est la quantité de matière n’ contenue dans m = 3,00 t de méthacrylate de méthyle.
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