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Cours de chimie niveau seconde – Constitution et transformations de la matière – Partie 1: de l'échelle macroscopique à l'échelle microscopique – B) Modélisation de la matière à l'échelle microscopique – Compter les entités dans un échantillon de matière. Nombre d'entités chimiques La mole Valeur précise d'une mole La quantité de matière Calculer une quantité de matière à partir d'un nombre d'entités chimiques Calculer un nombre d'entités chimiques à partir d'une quantité de matière Nombre d'entités chimiques Si un échantillon de graphite comporte 2, 6. 10 24 atomes de carbone on peut noter le nombre d'entités chimique: N = 2, 6. 10 24 atomes N C = 2, 6. 10 24 atomes N(Carbone) = 2, 6. 10 24 atomes N Carbone = 2, 6. 10 24 atomes de gaz comporte 4, 5. 10 2 5 molécules de dioxygène alors on peut noter le nombre d' entités chimiques: N(dioxygène) = 4, 5. 10 25 molécules La mole Une mole est un nombre correspondant à un ensemble de: 6, 02. 10 23 entités chimiques Dire qu'une échantillon de matière contient une mole de molécules signifie que le nombre d' entités chimiques est N = 6, 02.
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Calculer la quantité de matière de fructose dans le sachet-dosette. Les calculs seront effectués avec les valeurs numériques non arrondies, et on donnera le résultat avec 3 chiffres significatifs et suivi de l'unité qui convient. En déduire le nombre de molécules de fructose contenues dans le sachet-dosette. Les calculs seront effectués avec les valeurs numériques non arrondies, et on donnera le résultat avec 3 chiffres significatifs. Exercice 3: Calculer la quantité de matière d'un échantillon On dispose d'un échantillon de \( 5, 84 \times 10^{21} \) atomes de carbone. \(N_A = 6, 02 \times 10^{23} mol^{-1}\) Déterminer la quantité de matière de cet échantillon. On donnera un résultat avec 3 chiffres significatifs et suivi de l'unité qui convient. Exercice 4: Calculer les caractéristiques d'une espèce chimique Compléter le tableau ci-dessous, contenant des données sur des solvants. On donnera des résultats avec 2 chiffres significatifs, suivis de l'unité qui convient. Exercice 5: Déterminer et utiliser une masse molaire dans un tableau
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10 23 (nombre correspondant à une mole d' entités chimiques) pour obtenir la quantité de matière correspondante. Exemples Un gaz contient 1, 806. 10 2 4 atomes de néons, le nombre d' entités chimiques est donc N = 1, 806. 10 2 4 Calcul de la quantité de matière: n = N 6, 02. 10 23 n = 1, 806. 10 24 6, 02. 10 23 n = 3, 00 mol Un liquide contient 2, 56. 10 24 molécules d'eau soit un nombre d' entités chimiques N = 2, 56. 10 24 molécules. Calcul de la quantité de matière: n = N 6, 02. 10 23 n = 2, 56. 10 23 n = 4, 25 mol Calculer un nombre d'entités chimiques à partir d'une quantité de matière La relation précédente peut être modifiée pour exprimer un nombre d' entités chimiques: N = n x 6, 02. 10 23 où: D'après cette relation il suffit de multiplier la quantité de matière par 6, 02. 10 23 pour obtenir le nombre d' entités chimiques. Exemple comporte une quantité de matière n = 4, 82 mol alors la quantité de matière est: N = n x 6, 02. 10 23 N = 4, 82 x 6, 02. 10 23 N = 2, 90. 10 2 4 entités chimiques
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Quantité de matière Exercice 1: Calculer le nombre d'entités d'un échantillon On dispose d'un échantillon de \( 6, 73 \times 10^{-3} mol \) de molécules d'eau (\( H_{2}O \)). On donne: \(N_A = 6, 02 \times 10^{23} mol^{-1}\) Déterminer le nombre de molécules d'eau de cet échantillon. On donnera un résultat avec 3 chiffres significatifs. Exercice 2: Calculer la quantité de matière d'un échantillon On dispose d'un échantillon de \( 1, 17 \times 10^{23} \) atomes de carbone. Déterminer la quantité de matière de cet échantillon. On donnera un résultat avec 3 chiffres significatifs et suivi de l'unité qui convient. Exercice 3: Masse molaire et quantité de matière de l'acide lactique Au cours de l'effort, de l'acide lactique \( C_3H_6O_3 \) se forme dans les muscles. Son accumulation a longtemps été considéré comme étant la cause des courbatures. Déterminer la masse molaire de l'acide lactique. Masse molaire de l'hydrogène: \( M_H = 1, 00 g \cdot mol^{-1} \). Masse molaire de l'oxygène: \( M_O = 16, 0 g \cdot mol^{-1} \).
Quantité de matière Exercice 1: Déterminer le nombre de molécules dans un échantillon On considère un échantillon contenant \(53 mmol\) d'acide ascorbique, de formule brute \(C_6H_{8}O_6\). On rappelle que la constante d'Avogadro vaut \( N_A = 6, 02 \times 10^{23} mol^{-1} \). Calculer le nombre de molécules d'acide ascorbique que contient l'échantillon. On donnera un résultat avec 2 chiffres significatifs. Quel est alors le nombre d'atomes d'oxygène correspondant? Exercice 2: Quantité de matière dans un sachet-dosette de sucre On dispose d'un sachet-dosette de fructose de masse \( m = 5, 12 \times 10^{1} g \). La formule du fructose est la suivante: \( C_{6}H_{12}O_{6} \). On donne: Constante d'Avogadro: \( N_A = 6, 02 \times 10^{23} mol^{-1} \). Masse molaire de l'hydrogène: \( M_H = 1, 00 g \cdot mol^{-1} \). Masse molaire de l'oxygène: \( M_O = 16, 0 g \cdot mol^{-1} \). Masse molaire du carbone: \( M_C = 12, 0 g \cdot mol^{-1} \). Calculer la masse molaire du fructose. On donnera le résultat avec 3 chiffres significatifs et suivi de l'unité qui convient.
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