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Comment calculer une masse molaire moléculaire ?

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Objectif

La mole est un paquet fixé d'espèces chimiques identiques. Comment peut-on calculer la masse d'un tel paquet pour un certain type de molécules ?

1. Masse molaire atomique

Considérons l'élément carbone noté

.
Une mole d'atomes de carbone

est constituée de 6,02 × 10²³ atomes de carbone

.

Une telle quantité d'atomes a une certaine masse appelée masse molaire atomique.
On la note M et son unité est le gramme par mole (g·moI^-1).

Exemple : M(C) = 12,0 g·mol^-1.

Si un élément est constitué de plusieurs isotopes (atomes qui ont le même nombre de protons mais un nombre de neutrons différents), la masse molaire atomique de cet élément tient compte de la proportion des différents isotopes.

Exemple :
Le bore à l'état naturel est constitué d'un mélange de bore ¹⁰B à hauteur de 19,64 % et de bore ¹¹B à hauteur de 80,36 %.

Ainsi, la masse molaire du bore s'écrit :

.

Soit :

Dans le classement périodique actuel, on trouve facilement la masse molaire atomique d'un élément :

2. Masse molaire moléculaire

Considérons une molécule d'eau de formule brute H₂O soit 2 atomes d'hydrogène et un atome d'oxygène.
La masse d'une molécule d'eau est donc la masse de 2 atomes d'hydrogène plus un atome d'oxygène. Une mole de molécule d'eau est constituée de 6,02.10²³ molécules d'eau.

La masse d'une mole d'eau est donc la masse molaire de l'oxygène et 2 fois la masse molaire de l'hydrogène soit :

M(H₂O) = 2M(H) + M(O) soit M(H₂O) = 2 × 1,0 + 16,0 = 18 g·mol^-1.

La masse molaire moléculaire correspond donc à la somme des coefficients des masses molaires atomiques des atomes qui la constituent. Comme la masse molaire atomique, son unité est le gramme par mole (g·mol^-1).

L'essentiel

La masse molaire correspond à la masse d'une mole d'atomes, de molécules ou d'entité chimique considérée. Elle se note M et s'exprime en gramme par mole (g·mol^-1).

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Question 1/5

Où peut-on trouver la valeur des masses molaires atomiques des éléments ?

Dans la classification périodique des éléments.

On ne peut pas la trouver, il faut la calculer.

On ne peut pas la trouver, il faut la déterminer expérimentalement.

Question 2/5

Quelle est la masse molaire moléculaire de l’oxyde d’aluminium Al₂O₃ sachant que les masses atomiques de l’oxygène et de l’aluminium sont respectivement 16 et 27 g.mol^-1 ?

86 g.mol^-1.

43 g.mol^-1.

102 g.mol^-1.

Question 3/5

Sachant que les masses molaires atomiques g.mol^-1) de l’oxygène et du carbone sont respectivement de 16 et 12, quelle est la masse molaire moléculaire du dioxyde de carbone CO₂ ?

28 g.mol^-1.

44 g.mol^-1.

40 g.mol^-1.

Question 4/5

Sachant que les masses molaires atomiques (g.mol^-1) de l’azote et de l’hydrogène sont respectivement de 14 et 1, quelle est la masse de 1,0.10^-2 mol d’ammoniac NH₃ ?

17 g.mol^-1.

17,0.10^-2 g.

17,0.10^-2 g.mol^-1.

Question 5/5

Que peut-on dire de la masse d’une mole d’ions monoatomiques d’un élément par rapport à la masse molaire atomique de cet élément ?

Elle est supérieure.

Elle est inférieure.

Elle est égale.

75 %

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