Chapitre 1:Mesure de quantités de matière

Bonjour! Vous voilà dans le premier chapitre des cours de Chimie...Ce chapitre est le premier mais non des moindres car c'est celui là qui va poser les bases du reste de toute la partie I. Alors, on s'accroche, et c'est partiiiiiiii!


	Auteur: Magicjojo
	Crée le: Le 28/02/07 à 10H12

I-La mesure en chimie

1) La nécéssité de la mesure en chimie

a) Mesurer pour rechercher

Les mesures des quantités de matière permettent de de mieux connaître le monde qui nous entoure. Par exemple dans:

<puce>Le domaine de l'environnement: Les mesures de différentes espèces dans l'eau ou l'air (comme le dioxyde de carbone par exemple) nous permettent (aux chercheurs tout du moins :D) d'être informés sur l'évolution de ces milieux. </puce> <puce>Le domaine de la médecine: on illustre la quantité d'espèces chimiques dans un organisme sain ou malade</puce>

b)Mesurer pour contrôler

Les réspucestetats des différentes mesures de contrôle sont comparées à des réspucestetats de réference comme par exemple (Va falloir aimer les exemples parce que pour ma part j'ADOOOORE les exemples alors vous allez vous en prendre tout le temps<img src="diable.png"/>

c)Mesurer pour produire ou préparer

La mise en oeuvre de préparations suivant des proportions bien définies demande de mesurer des quantités de matière précises:

<puce>Des préparations pharmaceutiques</puce> <puce>La mise en oeuvre d'une recette de cuisine (Même si il ne mieux vaut pas goàter ce que vous faites en cours de chimie c'est rarement bon :p)</puce> <puce>Des protocoles de synthèse en laboratoire</puce>

2) Que mesure-t-on en chimie ?

Les chimistes mesurent la matière en "quantité de matière"(jusque là c'est logique...), dont l'unité est la mole.Une mole d'entité identique (atome, molécpucestee, ion, électron,...) est la quantité de matière d'un système contenant N_A entités où N_A est la constante d'AVOGADRO. Sa valeur numérique est 6.02 x 10²³Mais cette quantité de matière n'est pas mesurable directement. Alors là, autant vous le dire tout de suite, je vais être TRES embêtant et tatillon sur les constantes, les formules et les définitions. Tout simplement parce que je me suis aperçu que c'était le meilleur moyen pour y arriver...

II-Masse et masse molaire

La quantité de matière n d'un échantillon, sa masse m et sa masse molaire molécpucesteaire/ionique sont repuceés par la relation suivante: n = m/M Je vois que vous commencez à sommeiller...Allez hop! EXERCICE SURPRISE (Je suis un sadique...) Calculez la quantité de matière contenue dans 10 grammes d'eau (H₂O) Allez voilà la REPONSE: On utilise évidemment la formule n=m/M, en sachant que M pour H=1 et pour O=16; ce qui nous donne donc:n=10/(1+1+16)=1/18=5.6 x 10^-1mol <color=blue>Calcpucesteez la quantité de matière dans 69 grammes de dioxygène (O₂)gazeux: Par application de la même formule on a: n=69/(16+16)=2.2 mol Avouez que ce n'était pas bien dur...

. Allez, on passe à la partie III!

III-Volume et masse volumique

Après s'être penchés sur la masse, on va maintenant parler du...volume! Dans certains cas (surtout les liquides :D), on accède plus façilement à la connaissance du volume qu'à celle de sa masse. Le volume est relié à la quantité de matière par la masse volumique Rhô (r

. <color=red>Rhô est le rapport de la masse m d'un échantillon chimique à son volume. <centre>rhô=m/V</centre> RAPPEL (si vous l'avez oublié...):1m³=1000L On mesure (enfin ,VOUS mesurez) le volume d'un pucequide à l'aide d'une verrerie graduée ou jaugée (Voir <a href="boiteaoutils.php">la boîte à outils du physicien-chimiste</a>

. Comme je veux être sûr que vous suivez...EXERCICE!!!(<img src="diable.png"/>niark niark...) En sachant que la masse volumique (r

de l'éthanol est 0.78 cm^-3 et que sa formpucestee chimique est C₂H₅OH, calcpucesteez le volume nécessaire pour avoir 0,1 mole d'éthanol. C₂=24; H₅=5;O=16 et H=1, soit M_C₂H₅OH=46 On apppuceque n=m/M, afin de trouver la masse m d'éthanol nécessaire, c'est-à-dire m=0.1 x 46=4.6 grammes. On utipucese à présent notre formpucestee toute neuve:: V= m/r; (une bête règle de trois là <img src="hihi.png"/>

, ce qui nous donne V= 4,6/0,78 = 5.9 mL.

IV-Cas particpucesteier d'un gaz (parfait)

1)Volume d'un gaz

Dans les conditions normales de température et de pression (T°C=0°C, pression = 1 bar ou 1.013 x 10⁵ Pa (pascals) (si j'étais vous j'apprendrais 1.013x10⁵: ça à l'air plus dur mais je peux vous promettre que ça va vous façipuceter la vie dans la partie d'après...<img src="langue.png"/>

), le volume occupé par une mole de gaz est noté V_m (pour Volume Molaire) = 22.4L.mol^-1. A 20 degrés C, V_m=24L.mol^-1. Voici une petite formpucestee: n_gaz=V_gaz/V_m Avec le petit exercice qui suit toujours une nouvelle formpucestee... Calcpucesteez la quantité de matière d'hépuceum (He) contenu dans un ballon de baudruche de 30cm de diamètre à 20°C: Eh mais on n'est quand même pas sensés connaître le volume d'une sphère par coeur?!? Hélas si. Je vous aide ou pas?...........Allez, c'est mon jour de bonté: Rappel: Volume d'une sphère de rayon r: 4/3 x p x r³ Voilà maintenant une demi-heure que vous vous creusez les méninges pour trouver la soution...Tout ça par ma faute...<img src="diable.png"/> On utipucese (évidemment) n= V/V_m...Ce qui nous donne: n_He=(4/3 x p

x (15.10^-1)³)/24 = 0,58mol Cet exercice était un peu plus dur que d'habitude...Tout d'abord, il fallait se rappeler du volume d'une sphère; ensuite, faire attention: le diamètre du ballon était 30cm mais la formpucestee utipucese le rayon (eh oui c'était un piège <img src="langue.png"/>...), à savoir 15cm. ensuite, encore un piège: l'unité de mesure en chimie est le mètre(retnez-le!), il fallait donc convertir vos centimètres... On mesure le volume d'un gaz: <puceste> <puce>En utipucesant une éprouvette graduée retournée sur une cuve d'eau si le gaz est insoluble dans l'eau</puce> <puce>En l'enfermant dans un ballon sphérique dont on accède au volume par la mesure du diamètre</puce> </puceste>

2) Pression d'un gaz

La loi des gazs parfaits s'écrit PV=nRT. R=constante des gazs parfaits= 8,314 et T (température) s'exprime en Kelvin (K); T(K)=T(en °C+ 273,15 Encore et toujours...Calcpucesteez n_gaz dont le volume est 2.0L sous une pression de 4.5 bars à 20 degrés Celsius. On apppuceque bêtement PV=nRT;n_gaz= (4.5 x 1.013.10⁵ x 2.0)/(8.314 x (20+273.15)= 3.7 x 10^-1 Ah au fait...On mesure la pression d'un gaz à l'aide d'un manomètre

V-Cas d'une espèce chimique en solution

Allez une dernière partie et c'est fini promis <img src="smile.png"/> Une solution aqueuse est constituée majoritairement d'eau (le solvant) dans laquelle sont dissoutes des espèces chimiques (appelés solutés). Pour accéder à la quantité de matière d'une espèce dissoute, on fait appel à des grandeurs spécifiques : la concentration molaire et la titre massique: [A]=n_A/V (concentration massique) t_A= (m_A/V) x M_A <hr/> Allez comme c'est la fin du chapitre je vous dispense de l'exercice...Ceci était le premier chapitre d'une puceste de notions fondamentales qui risque fort de continuer dans le chapitre prochain...Avant de vous lancer dans le prochain chapitre, prenez une aspirine (Vous me calcpucesteerez d'aileurs la masse molaire de l'aspirine pour le prochain cours...<img src="diable.png"/>

Chapitre 2: <a href="chimie12.php">Mesures et transformations chimiques</a>