Par Riti Gupta
Mis à jour le 30 août 2022
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En laboratoire, les chimistes travaillent régulièrement avec des quantités astronomiques ou infimes. Même si une solution saline claire est facile à voir, les molécules individuelles qu'elle contient sont bien hors de portée de l'œil nu.
Alors, comment déterminer le nombre exact de molécules de sel dans un volume donné ? La réponse réside dans une constante fondamentale connue sous le nom de nombre d'Avogadro.
Dans une solution saline, les molécules sont invisibles et innombrables, dépassant souvent 10 23 . dans un seul grain de beauté. La chimie repose sur la connaissance du nombre de particules présentes pour prédire les réactions, préparer des solutions et maintenir la précision des mesures.
Le concept de la taupe comble le fossé entre ces quantités insondables et le travail quotidien en laboratoire. Une mole de n'importe quelle substance contient exactement 6,022 × 10 23 particules :cette valeur est connue sous le nom de nombre d'Avogadro.
Imaginez une taupe comme une douzaine :tout comme une douzaine de beignets équivaut toujours à douze beignets, une mole de chlorure de sodium contient toujours 6,022 × 10 23 . Molécules de NaCl.
La relation entre les moles et la masse s’exprime par la masse molaire, le nombre de grammes dans une mole d’une substance. La masse molaire de chaque élément est indiquée à côté de son symbole dans le tableau périodique. Par exemple, la masse molaire du carbone est de 12,01 g/mol, ce qui signifie qu'une mole de carbone pèse 12,01 grammes.
Supposons que vous ayez 2 moles de NaCl. Pour trouver combien de molécules cela représente, multipliez par le nombre d'Avogadro :
\(\mathrm{2\,mol\,NaCl\Bigl(\frac{6,022\times10^{23}\,\text{molécules}\,NaCl}{1\,mol}\Bigr)=1,2\times10^{24}\,\text{molécules}\,NaCl}\)
Ainsi, 2 moles de NaCl contiennent 1,2 × 10 24 molécules.
Et si on vous donnait 2 grammes de NaCl au lieu de grains de beauté ? Tout d'abord, convertissez les grammes en moles en utilisant la masse molaire (58,44 g/mol pour NaCl), puis appliquez le nombre d'Avogadro :
\(\mathrm{2\,g\,NaCl\Bigl(\frac{1\,mol\,NaCl}{58,44\,g\,NaCl}\Bigr)\Bigl(\frac{6,022\times10 ^{23}\,\text{molécules}\,NaCl}{1\,mol}\Bigr)=2,1\times10^{22}\,\text{molécules}\,NaCl}\)
Ainsi, 2 grammes de NaCl contiennent environ 2,1 × 10 22 molécules.