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IS Chimi Cours Quantité de matière et bilan de matière Objectifs • Connaitre l’équation déterminer une quan facteurs (p, V et T) Déterminer la quan masse et celle d’un s om Sni* to View RT et l’utiliser pour aissant les autres e à partir de sa tian à partir de sa concentration molaire et du volume de la solution homogène Savoir utiliser une documentation pour connaître les dangers des « produits » utilisés, pour identifier sur l’étiquette d’un flacon les phrases de risque et de sécurité et déduire la conduite à tenir en cas d’accident Décrire l’évolution des quantités de matière dans un système himique au cours d’une transformation en fonctlon de l’avancement de la réaction. • Déterminer le réactif limitant connaissant l’équation de la réaction et les quantités initiales des réactifs. l. La mesure en chimie l. 1. Que mesure-t-on en chimie ?

Les chimistes mesurent la matière en quantité de matière dont l’unité est la mole de symbole mol. directement, il est donc nécessaire de passer par d’autres grandeurs observables et mesurables. 12. Nécessité de la mesure. Mesurer pour rechercher afin de mieux connaître le monde qui nous entoure. Mesurer pour contrôler et comparer à des références (lois, normes, étiquettes… ). Mesurer pour produire ou préparer. Il. Quantité de matière d’un échantillon solide ou liquide 11. 1. Masse molaire C’est la masse d’une mole d’entités élémentaires. L’unlté est le. Pour les atomes et les ions monoatomiques, la masse molaire est donnée dans le tableau de la classification périodique des éléments chimiques.

Pour les molécules (et les ions polyatomiques), on calcule la masse molaire en additionnant les masses molaires atomiques de chacun des atomes présents dans la molécule. 1,2. Détermination par pesée On détermine souvent les quantités de matière par des pesées. La quantité de matière n(X) de l’espèce chimique X est alors donnée par la relation suivante : où m(X) est la masse de l’échantillon de l’espèce chimique X et M(X) sa masse molaire. 11. 3. Détermination par mesure de volume Pour les espèces chimiques liquide ou solide purs dont on peut facilement déterminer le volume, la quantité de matière n est alors donnée par la relation suivante : où est la masse volumique de l’espèce chimique X, V(X) son volume et M(X) sa masse molaire.

Rappels : la masse volumi soit en, soit en (surtout référence est l’eau, pour les gaz, c’est l’air. Ill. Quantité de matière d’un échantillon gazeux Ill. 1. Volume molaire La loi d’Avogadro-Ampère dit que des volumes égaux de gaz différents, pris dans les mêmes conditions de température et de pression, contiennent le même nombre de molécules et donc la même quantité de matiere. Le volume occupé par une mole de gaz est appelé volume molaire (à la température et la pression considérées). L’unité de volume molaire est le. Ex : à 200C et p = pa, . onnée par la relation suivante • où V(X) est le volume du gaz (en L) et le volume molaire dans les conditions de T et p du gaz.

Attention aux conversions des unités de volume 111. 2. Équation d’état des gaz parfaits Lorsqu’on connaît la température, la pression et le volume d’un échantillon gazeux, on utiliser l’équation d’état des gaz parfaits p V où p(X) est la pression de l’espèce gazeuse X (en Pa), V(X) est son volume (en ), T(X) sa température (en K) et R = 8,314 est la constante des gaz parfaits. Attention aux unités des volumes () et de température (K). T (en K) O (en oc) + 273,15. IV. Quantité de matière d’un soluté moléculaire IV. I. Concentration molaire La concentration molaire d’un soluté X en solution est la quantité de matière de soluté X par litre de solution.

Elle est donnée par la relation L’unité de concen e est . pac;F3CF7 donnée par la relation suivante : où V est le volume de la solution (en L) et la concentration molaire du soluté X. Remarque : on note également la concentration d’une espèce chimique X en solution, voir chapitre 2. IV. 2. Concentration massique La concentration massique d’une espèce dans un solvant est la asse de soluté par litre de solution. Elle est donnée par la relation . L’unité de concentration massique est le où V est le volume de la solution, la concentration molaire de la solution et M(X) la masse molaire du soluté. Cela peut également donner la relation suivante : V. évolution d’un système chimique V. I.

Système, transformation, réaction et équation chimique Système chimique : il est constitué initialement d’espèces chimiques susceptibles de réagir ensemble. La composition d’un système chimique évolue au cours du temps. Au cours d’une transformation chimique, les espèces chimiques nitialement présentes (les réactifs) disparaissent en totalité ou partiellement, il se forme de nouvelles espèces chimiques (les produits). Une transformation chimique est modélisée par une réaction chimique : La réaction chimique est traduite par une équation chimique. On peut schématiser une transformation chimique par : État initial (T ; P) Réactifs restants avec état physique V2. ?quation d’une réaction chimique Les espèces chimiques sont représentées par leurs formules en précisant leur état (s pour solide, I pour liquide et g pour gazeux). Pour les espèces dissoutes, elles sont en solution aqueuse cela est noté aq. L’équation chimique doit être équilibrée afin de vérifier la conservation des éléments chimique et la conservation de la charge totale. Lorsque des ions n’interviennent pas dans la réaction (les ions spectateurs), ils ne sont pas indiqués dans l’équation chimique, mais il ne faut pas oublier leur présence dans le milieu réactionnel. Formule de quelques ions à connaître par coeur : Nom Formule Ion aluminium Ion hydrogénocarbonate Ion ammonium Ion hydroxyde Ion argent Ion iodure Ion baryum