CHAPITRE 1 - Mole et masse molaire - Collège de Saussure

CHAPITRE 1 - La mole et le volume molaire des gaz Les exercices 1 à 4 sont résolus à l'aide des proportions,
dès l'exercice 5 ils le sont à l'aide des formules suivantes :
n(X) = ou M(X) = ou m(X) = n(X) · M(X)
V(X) = n(X) · Vm ou n(X) =
n(X) = nombre de mole de la substance X en [mol]
m(X) = masse de la substance X en [g]
M(X) = masse molaire de la substance X en [g/mol]
Vm = volume molaire aux C.N. = 22,4 [L/mol]
V(X) = volume de la substance gazeuse X en [L]
Exercice 1 :
a) Calcul du nombre de molécules de chlore dans 3 [g] de PCl3
M(PCl3) = M(P) + 3 M(Cl) = 30,97 + 3·35,45 = 137,32 [g/mol]
On pose la proportion suivante :
1 mole de PCl3 = 6,02·1023 molécules de PCl3 137,32 [g]
x molécules de PCl3 3 [g]
d'où x ( = 1,32·1022 molécules de PCl3
il y a donc 3·1,32·1022 = 3,96 ·1022 atomes de Cl
b) Calcul de la masse des atomes de chlore : on pose la proportion
suivante :
6,02·1023 atomes Cl 35,45 [g]
3,96 ·1022 atomes de Cl x [g]
d'où x ( = 2,33 [g]
Exercice 2 :
Calcul du nombre d'atomes d'hydrogène
a) Pour HCl, on pose la proportion suivante :
6,02·1023 molécules de HCl 36,45 [g] car M(HCl) = 36,45 [g/mol]
x molécules de HCl 730 [mg] = 7,3·10-1 [g]
d'où x ( = 1,21.1022 molécules de HCl
et donc 1,21.1022 atomes de H
b) Pour C6H12O6, on pose la proportion suivante :
1 mole de C6H12O6 6,02·1023 molécules de C6H12O6
10-2 mole de C6H12O6 x molécules
d'où x ( = 6,02 . 1021 molécules de C6H12O6
et donc 12·6,02 . 1021 = 7,22. 1022 atomes de H
c) Pour H2O, on pose la proportion suivante :
6,02·1023 molécules de H2O 18,02 [g] car M(H2O) = 18,02 [g/mol]
x molécules de H2O 1 [g] car (eau =
d'où x ( = 3,34 . 1022 molécules de HCl
et donc 2 · 3,34.1022 = 6,68.1022 atomes de H
Il y a donc plus d'atomes d'hydrogène dans 10-2 mole de sucre !
Exercice 3 :
Calcul de la masse molaire du C31H42N2O6
M(C31H42N2O6) = 31·M(C) + 42·M(H) + 2·M(N) + 6·M(O)= 538,68 [g/mol]
On pose la proportion suivante :
1 mole de C31H42N2O6 = 6,02·1023 molécules de C31H42N2O6 538,68
[g]
x molécules de C31H42N2O6 0,2 [mg] = 2·10-4 [g]
d'où x ( = 2,23·1017 molécules de C31H42N2O6
Exercice 4 :
Calcul de la masse molaire de la caféine C8H10N4O2 :
M(C8H10N4O2) = 8·M(C) + 10·M(H) + 4·M(N) + 2·M(O)= 194,2 [g/mol]
a) On pose la proportion suivante :
1 mole de C8H10N4O2 194,2 [g]
6,55·10-3 mole de C8H10N4O2 x [g]
d'où x ( = 1,27 [g] de C8H10N4O2 dans 1 [L]
b) On pose la proportion suivante :
6,55·10-3 mole de C8H10N4O2 1 [L]
x mole de C8H10N4O2 0,15 [L]
d'où x ( = 9,83·10-4 [mol] de C8H10N4O2 dans 0,15 [L]
soit 9,83·10-4 [mol] · 6,02·1023 [molécules/mol] = 5,91·10-4 molécules dans
une tasse Exercice 5 :
a) 1 Fe + 1 S ( 1 FeS
b) D'après l'équation, pour faire réagir 1 mole de fer il faut également 1
mole de soufre :
7 [g] de fer contiennent : n(Fe) = = 1,25·10-1 [mol]
il faut donc : m(S) = n(S)·M(S) = 1,25·10-1· 32 = 4 [g] de soufre Exercice 6 :
a) n(C) = = = 8,33·10-1 [mol]
soit 8,33·10-1 [mol]· 6,02·1023 [atome/mol] = 5,02·1023 atomes de C
b) pour chaque [mol] de C consommé, il se forme autant de [mol] de CO2,
donc :
m(CO2) = n(CO2) ·M(CO2) = 8,33·10-1 [mol] · 44 [g/mol] = 36,7 [g]de CO2
Exercice 7 :
On sait que m(F) = 0,51·m(MnFx) donc m(Mn) = 0,49·m(MnFx) d'où = = 1,04
soit que = = = · 0,346 = 1,04
donc que x = = 3,01 ( 3, il s'agit donc de MnF3
Exercice 8 :
Il faut que = 0,71,
Pour CoO on a = = = 0,78
Pour Co2O3 on a = = = 0,71
Il s'agit donc de Co2O3