Fiche de révision : Masse molaire et calculs simples
En bref
La masse molaire (M) relie la masse d'un échantillon à la quantité de matière (n = m/M). Une transformation chimique se traduit par une équation bilan qui respecte la conservation des atomes et de la masse. La mole (6,02×10²³ entités) permet de compter les particules. Le réactif limitant est celui qui disparaît en premier et détermine la quantité de produits formés. L'énergie (exothermique ou endothermique) accompagne la réaction.
Points clés
- La masse molaire atomique se lit dans le tableau périodique (ex: M(C) = 12,0 g/mol).
- La masse molaire moléculaire est la somme des masses molaires atomiques (ex: M(H₂O) = 2×1,0 + 16,0 = 18,0 g/mol).
- La quantité de matière n = m / M (m en g, M en g/mol, n en mol).
- Une équation chimique équilibrée respecte la conservation des atomes et des charges.
- Les coefficients stœchiométriques donnent les proportions en moles des réactifs et produits.
- Le réactif limitant est celui qui est totalement consommé ; on le trouve en comparant les quantités de matière aux coefficients.
- Une transformation exothermique libère de l'énergie (chaleur), une endothermique en absorbe.
Définitions & formules
Mole
Quantité de matière contenant 6,02×10²³ entités (nombre d'Avogadro).
Masse molaire M
Masse d'une mole d'entités chimiques, en g/mol.
Quantité de matière n
n = m / M (m en g, M en g/mol).
Réactif limitant
Réactif qui disparaît en premier et limite la réaction.
Équation bilan
Représentation symbolique de la réaction avec coefficients stœchiométriques équilibrés.
Méthode flash
- 1Écrire et équilibrer l'équation de la réaction.
- 2Calculer les quantités de matière initiales des réactifs (n = m/M).
- 3Déterminer le réactif limitant : diviser chaque n par son coefficient stœchiométrique ; le plus petit quotient indique le limitant.
- 4Utiliser le réactif limitant pour calculer les quantités de produits formés (proportionnalité avec les coefficients).
Exemple corrigé
Énoncé
On brûle 24,0 g de carbone (M=12,0 g/mol) dans 32,0 g de dioxygène (M=32,0 g/mol). Équation : C + O₂ → CO₂. Quel est le réactif limitant ?
Résolution
n(C)=24,0/12,0=2,0 mol ; n(O₂)=32,0/32,0=1,0 mol. Coefficients : 1 pour C, 1 pour O₂. Quotients : 2,0/1=2,0 ; 1,0/1=1,0. Le plus petit est 1,0 → O₂ est limitant.
Pièges à éviter
❌ Faux : Oublier d'équilibrer l'équation avant de calculer.
✅ Correct : Toujours équilibrer l'équation en premier.
❌ Faux : Confondre masse molaire et masse moléculaire.
✅ Correct : La masse molaire est en g/mol, la masse moléculaire en u (mais numériquement égale).
❌ Faux : Croire que le réactif en plus petite masse est limitant.
✅ Correct : C'est la quantité de matière rapportée aux coefficients qui compte, pas la masse seule.
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