La mole : définition et importance
La mole (mol) est définie depuis 2019 comme contenant exactement 6,02214076 × 10²³ entités élémentaires (atomes, molécules, ions). C'est la quantité de matière contenant autant d'entités que d'atomes dans 12 g de carbone-12. La masse molaire M d'une substance (en g/mol) est numériquement égale à sa masse atomique ou moléculaire (en u). Exemple : M(H₂O) = 18,015 g/mol.
Calculs stoechiométriques
La stoechiométrie utilise les rapports molaires pour calculer les quantités de réactifs et produits dans une réaction chimique. Par exemple, dans H₂ + ½O₂ → H₂O : 1 mol de H₂ (2 g) réagit avec 0,5 mol de O₂ (16 g) pour donner 1 mol de H₂O (18 g). Les quantités de matière permettent de savoir quel réactif est en excès et quel est le réactif limitant.
Exemples pratiques de conversions
Exemple 1 : 36 g d'eau → n = 36/18,015 = 2,0 mol → N = 2,0 × 6,022×10²³ = 1,2×10²⁴ molécules. Exemple 2 : 0,5 mol de NaCl → m = 0,5 × 58,443 = 29,2 g. Exemple 3 : 1 g de glucose (C₆H₁₂O₆, M=180,156 g/mol) → n = 1/180,156 = 5,55×10⁻³ mol = 5,55 mmol.