
Lorsque la plupart des gens entendent le mot « taupe », ils imaginent un rongeur souterrain à fourrure. En chimie, cependant, une taupe est une unité fondamentale qui permet aux scientifiques de compter les atomes et les molécules avec précision.
Une mole chimique est la quantité d'une substance qui contient le même nombre d'atomes ou de molécules que 12 grammes de carbone 12. Ce nombre (constante d'Avogadro) est 6,022 × 10 23 . (environ 602 hexillions).
Les atomes sont infiniment petits, les unités conventionnelles comme les grammes ou les litres ne conviennent donc pas pour les quantifier. Une taupe constitue une unité pratique à grande échelle (un peu comme une douzaine représente 12 éléments) permettant aux chimistes de travailler avec des nombres à une échelle gérable. Par exemple, 500 000 atomes de carbone équivaudraient à peu près à la largeur d’un cheveu humain; une taupe contient 6,022×10 23 de tels atomes.
Le concept de taupe vient du scientifique italien du XIXe siècle Amedeo Avogadro, qui proposait que des volumes égaux de gaz à la même température et à la même pression contiennent un nombre égal de molécules. Bien que ses idées aient été initialement négligées, elles sont devenues plus tard le fondement de la constante d'Avogadro, une pierre angulaire de la chimie moderne.
La constante d’Avogadro est égale au nombre d’atomes dans 12 grammes de l’isotope de carbone le plus courant (carbone-12). Une mole de n’importe quelle substance contient exactement autant d’entités atomiques ou moléculaires. Ainsi, une mole d'eau, une mole de fer ou même une taupe d'un hypothétique éléphant contiennent toutes 6,022 × 10 23 particules.
Pour les substances élémentaires, une mole pèse le même nombre de grammes que le poids atomique de l’élément (facilement trouvé dans le tableau périodique). Pour les molécules, la masse molaire est la somme des poids atomiques de tous les atomes constituants. Par exemple, l'eau (H2 O) a une masse molaire de 18,016 g/mol (2 × 1,008 g pour l'hydrogène + 16,00 g pour l'oxygène). L'unité est abrégée en mol .Comprendre la taupe est essentiel pour calculer la stœchiométrie des réactions, déterminer des formules empiriques et effectuer des conversions entre masse, taupes et particules :autant de compétences vitales pour tout chimiste ou étudiant en chimie.