Quantité de matière

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-CLASSE INVERSÉE- Parcours sur :

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Quantité de matière

^»

Étapes Objectifs Contenu date

Je découvre

(le contexte) Présentation : Questionnement sur «des atomes… aux éléments». …./03/20

Je m’informe …des prérequis

1-Un atome contient un noyau positif et un nuage d’électrons négatif.

2-Un atome est électriquement neutre : il y autant de protons dans le noyau qu’il y a d’électrons dans le nuage.

3-une molécule est constituée de plusieurs atomes

Je m’approprie…

des nouveautés

à distance

Voir les Vidéos :

- activité n°1-« la mole unité de quantité de matière » …./03/19

en classe

TP1 : « Fabriquer un sablier chimique » …./03/19

- Exercices n° 4,6,10,12 p. 91 à 96 …./03/19

J’approfondis

(savoir porter un regard critique)

Je m’auto- évalue

Q.C.M Sur Kahoot disponible à partir du… …./03/19

Carte Mentale A réaliser pour le… …../03./19

J’évalue La carte mentale de mon voisin………... …../03/19

Évaluation

ECE

Devoir X

https://www.physique-chimie-facile.jimdofree.com

(2)

L’essentiel sur :

«

Quantité de matière

^» ^{durée :}

 - Constitution de la matière

- Définir espèces et entités chimiques - Savoir dénombrer une quantité de matière

2 semaines

Introduction

Comment dénombrer les particules qui constituent la matière ?

I- Introduction

:

Depuis le début du XX^e siècle, l’existence des atomes est confirmée. Ils ont même pu être visualisés dès les années 1950. À l’échelle microscopique, il faut considérer différents types de structures chimiques constituées d’entités chimiques :

la structure



atomique (par exemple le fer : Fe ) ; la structure



moléculaire (par exemple le saccharose : C

12

H

22

O

11

) ; la structure



ionique avec des ions positifs appelés cations et des ions négatifs appelés anions, ( Na

⁺

et Cl

^-

dans une eau salée par exemple).

Mais la masse m d'une entité chimique est en général de l'ordre de 10^-26 kg !

On en compte des milliards de milliards dans le moindre échantillon de matière (environ 30 millions de milliards de milliards de molécules d’eau dans 1 L, par exemple).

C’est pourquoi on raisonne, à l’échelle macroscopique, en termes d’espèce chimique : qui est un ensemble constitué d’un très grand nombre d’une même entité.

II- Une nouvelle unité de comptage pour la quantité de matière

En 2018, à Versailles, la conférence générale des poids et des mesures a adopté une révision du Système International d’unités.

Pour rappel :

.

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Données :

m(H) =1,67×10^-27 kg m(O) = 2,66×10^-26 kg m(S) = 5,35×10^-26 kg m(Au) =3,27×10^-25 kg

atomes Molécules ions

méthode Attention : les atomes

possèdent parfois de isotopes, qui n’ont pas tout à fait la même masse !

La masse des molécules est calculée en faisant la somme des masses des atomes les constituant.

De même pour les ions polyatomiques, leur masse est la somme des masses des atomes les constituant.

Exemple d’entité :

L’or (pur)

La masse d’une

molécule d’eau H2O est égale à la masse de deux atomes d’hydrogène H plus celle d’un atome d’oxygène O.

La masse d’un ion sulfate 2−¿

SO₄^¿ ^est égale à la masse d’un atome de soufre S à laquelle s’ajoute celle de quatre atomes d’oxygène O.

Masse d’une entité : m(Au) = m(

H2O

) =

m(

2−¿

SO₄^¿

) =

Soit 1 g d’échantillon m

ech

= 1g

L’échantillon comporte N entités.

N(Au) = N(

H2O

) =

N(

2−¿

SO₄^¿

) =

N

A

= 6,022×10

²³ mol^-1

Ce qui représente n…

Conclusion :

N étant très élevé (des milliards de milliards !), il est plus simple d’imaginer des « paquets ». En chimie, ces paquets s'appellent des moles.

La quantité de matière notée n, s'exprime en moles, (symbole : mol). Chaque mole contient un nombre défini d’entités :

N

A

= 6,022×10

²³ mol^-1. Ce nombre s'appelle nombre d'Avogadro.

Remarque : la masse des électrons est négligeable devant la masse des atomes et elle n’affecte donc pas la masse de l’entité.

Application : Calculer la quantité de matière n correspondante à mech=10 g de sucre (formé de molécule de saccharose C12H22O11).

Données : m(H) =1,67×10

^-27

kg ; m(C) = 1,99×10

^-26

kg ; m(O) = 2,66×10

^-26

kg.

 Masse d’une molécule : m(

C

12

H

22

O

11) = ………..

………..

 nombre total de molécules : N(molécules) : ………..

 nombre de paquets : n = ………..

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Conclusion : La quantité de molécules de saccharose est de ……… mol.