Fiche de révision : Quantité de matière et mole
En bref
La mole est l'unité de quantité de matière. Une mole contient NA = 6,02 × 10^23 entités. La masse molaire M permet de relier masse m et quantité n : n = m/M. Dans une transformation chimique, les réactifs et produits sont liés par les coefficients de l'équation. Le réactif limitant est celui qui disparaît en premier. Les transformations dégagent ou absorbent de l'énergie.
Points clés
- La mole est la quantité de matière d'un système contenant NA = 6,02 × 10^23 entités (atomes, molécules, ions).
- La masse molaire M (g/mol) est la masse d'une mole d'entités ; elle se lit dans le tableau périodique.
- La relation fondamentale : n = m / M, où n en mol, m en g, M en g/mol.
- Une équation chimique équilibrée respecte la conservation des atomes et des charges.
- Les coefficients stœchiométriques indiquent les proportions de réactifs consommés et de produits formés.
- Le réactif limitant est celui qui est entièrement consommé ; il détermine la quantité de produit formé.
- Les transformations chimiques s'accompagnent d'un transfert d'énergie (exothermique ou endothermique).
Définitions & formules
Mole
Quantité de matière contenant NA = 6,02 × 10^23 entités.
Constante d'Avogadro (NA)
NA = 6,02 × 10^23 mol⁻¹.
Masse molaire (M)
Masse d'une mole d'entités ; unité : 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 chimique
Représentation symbolique de la transformation avec coefficients stœchiométriques.
Méthode flash
- 1Écrire et équilibrer l'équation chimique.
- 2Calculer les quantités de matière initiales des réactifs (n = m/M).
- 3Déterminer le réactif limitant : diviser chaque n par son coefficient ; 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 fait réagir 2,0 g de dihydrogène H₂ (M=2,0 g/mol) avec 16,0 g de dioxygène O₂ (M=32,0 g/mol) selon 2 H₂ + O₂ → 2 H₂O. Quel est le réactif limitant ?
Résolution
n(H₂)=2,0/2,0=1,0 mol ; n(O₂)=16,0/32,0=0,50 mol. Pour H₂ : 1,0/2=0,5 ; pour O₂ : 0,50/1=0,5. Les deux quotients sont égaux : les réactifs sont en proportions stœchiométriques, aucun limitant.
Pièges à éviter
❌ Faux : Confondre masse molaire et masse moléculaire (sans unité).
✅ Correct : La masse molaire M s'exprime en g/mol ; la masse moléculaire relative est sans unité.
❌ Faux : Oublier d'équilibrer l'équation avant de déterminer le réactif limitant.
✅ Correct : L'équation doit être équilibrée pour appliquer les proportions.
❌ Faux : Croire que le réactif limitant est celui en plus petite masse.
✅ Correct : C'est celui en plus petite quantité de matière rapportée à son coefficient.
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