Connaitre l’unité des principales
grandeurs dans le système international.
1. La constitution de la matière
a. Grandeurs caractéristiques
Une espèce chimique, qu’elle soit liquide,
solide ou gazeuse, peut être
caractérisée par différentes
grandeurs.
Volume et masse volumique
avec :
ρ (rhô)
la masse volumique d’un corps,
en kilogramme par
mètre-cube (kg·m−3)
m la masse
de ce corps,
en kilogramme (kg)
V le volume
occupé par ce corps,
en mètre-cube (m3)
Remarque
La masse volumique peut aussi s’exprimer en
g·L−1,
g·mL−1,
kg·cm−3, etc.
Pour passer d’une unité à
l’autre, on utilise la conversion
1 m3= 103 L.
Quantité de matière
avec :
n la
quantité de matière,
en mole (mol)
m la masse,
en gramme (g)
M la masse
molaire, en gramme par
mole (g·mol−1)
Nombre d’entités
avec :
N le nombre
d’entités qui constituent
l’espèce chimique (atomes,
molécules ou ions), sans unité
n la
quantité de matière,
en mole (mol)
NA le
nombre d’Avogadro, NA = 6,02 × 1023 mol−1
Concentration en quantité de matière
avec :
C la
concentration en quantité de
matière de soluté, en mole
par
litre (mol·L−1)
n la
quantité de matière de
soluté, en mole (mol)
V le volume
de la solution, en litre (L)
Remarque
Pour un ion X solvaté en solution,
sa concentration s’exprime
par .
Concentration en masse (si l’espèce
est liquide)
avec :
Cm la
concentration en masse de soluté,
en gramme par
litre (g·L−1)
m la masse
de soluté, en gramme (g)
V le volume
de la solution, en litre (L)
Volume molaire (si l’espèce est gazeuse)
avec :
Vm le
volume molaire, en litre par
mole (L·mol−1)
V le volume,
en litre (L)
n la
quantité de matière,
en mole (mol)
b. Dilution
Soit une solution mère de concentration en
quantité de matière C et de
volume V.
Le volume V0 de solution mère
à prélever pour préparer une
solution fille de concentration Cf et de volume
Vf est donné par la
relation suivante.
avec :
Vf le
volume de la solution fille,
en litre (L)
V0 le
volume de la solution mère,
en litre (L)
C la
concentration en quantité de
matière de la solution mère,
en mole par
litre (mol·L−1)
Cf la
concentration en quantité de
matière de la solution mère,
en mole par
litre (mol·L−1)
c. Absorbance
Loi de Beer-Lambert
avec :
A l’absorbance
de la solution, sans unité ;
C la
concentration en quantité de
matière de la solution, en mole
par
litre (mol·L−1)
k une constante,
en litre par
mole (L·mol−1)
d. Rendement
Une réaction chimique est
caractérisée par son rendement.
avec :
η (êta) le
rendement, sans unité
mexpérimentale la
masse du produit après
l’expérience,
en kilogramme (kg)
mthéorique la
masse du produit attendue, déduite par
les calculs, en kilogramme (kg)
e. Dosage
On dose une solution A, de concentration en
quantité de matière CA inconnue et de
volume VA, par une
solution B, de concentration en
quantité de matière CB connue et de
volume VB.
Ces grandeurs sont reliées par la formule
suivante.
avec :
VA le
volume de la solution A titrée,
en litre (L)
VB le
volume de la solution B titrante,
en litre (L)
CA la
concentration en quantité de
matière de la solution A,
en mole par
litre (mol·L−1)
CB la
concentration en quantité de
matière de la solution B,
en mole par
litre (mol·L−1)
2. La combustion
a. Pouvoir calorifique massique
avec :
PC le
pouvoir calorifique, en joule par kilogramme
(J·kg−1) ;
E la chaleur
libérée lors de la combustion,
en joule (J) ;
m la masse
de combustible qui subit la combustion,
en kilogramme (kg).
b. Énergie molaire de réaction
On considère une réaction chimique.
avec :
Eréaction l’énergie
molaire de la réaction, en joule
par
mole (J·mol−1)
Σ Eliaison des réactifs la
somme des énergies molaires de liaison
des réactifs, en joule par
mole (J·mol−1)
Σ Eliaison des produits la
somme des énergies de liaison des
produits, en joule par
mole (J·mol−1)
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