Moles et masse molaire — Chimie, 14–17 ans
La mole est la manière dont la chimie compte d’immenses quantités de particules en les pesant.
Une mole est un paquet de comptage pour les chimistes
Les atomes et les molécules sont beaucoup trop petits pour être comptés un par un. Une mole est un paquet fixe de 6,022 × 10²³ particules, comme une douzaine représente 12 objets. La masse molaire indique combien pèse une mole d’une substance, ce qui permet d’utiliser une balance pour connaître la quantité de particules.
Pourquoi les chimistes ont eu besoin de la mole
Une recette de réaction peut exiger des particules dans des proportions précises, mais un laboratoire ne peut pas prélever des atomes un par un. Les chimistes avaient donc besoin de relier le monde microscopique aux grammes mesurables. La mole crée ce lien : sa taille fixe relie les proportions de particules d’une équation aux quantités placées sur une balance.
Des grammes aux particules
Supposons que nous ayons 117,0 g de chlorure de sodium, NaCl. D’abord, sa masse molaire vaut 23,0 + 35,5 = 58,5 g/mol. Ensuite, on divise la masse de l’échantillon par la masse molaire : 117,0 ÷ 58,5 = 2,00 mol. Enfin, on multiplie par le nombre d’Avogadro : 2,00 × 6,022 × 10²³ = 1,204 × 10²⁴ unités-formules.
Les grammes ne sont pas des moles
Une erreur fréquente consiste à considérer que 10 g de n’importe quelle substance représentent 10 mol. Cela semble logique puisque les grammes mesurent une quantité, mais les particules n’ont pas toutes la même masse. Dix grammes d’hydrogène contiennent bien plus de particules que 10 g de cuivre : il faut donc utiliser la masse molaire de la substance.
Les moles dans la vie réelle
Les moles aident une usine à produire la bonne quantité d’engrais, de médicament ou de plastique à partir d’ingrédients mesurés. Elles permettent aussi au pharmacien de comparer la dose de deux substances, même si leurs particules ont des masses différentes. Cette idée est utile chaque fois qu’il faut contrôler des particules invisibles avec des quantités visibles.
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