Les Unités de Quantité de Matière

Transcription

1 Les Unités de Quantité de Matière par Thierry Thomasset version complète : octobre 2010

2 Sommaire les unités de quantité de matière 3 concentration 4 molalité 5 volume molaire 6 potentiel chimique 7 activité catalytique 8 d osmolarité 9

3 Quantité de matière m mole mol Quantité de matière d'un système contenant autant d'entités élémentaires qu'il y a d'atomes dans 0,012 kg de carbone 12. Les entités peuvent être des atomes, des molécules, des ions, des électrons, d'autres particules ou des groupements spécifiés de telles particules. La mole (mol) est l'abréviation de molécule par gramme. (XIV e CGPM résolution 3) La définition de la mole fait référence à des atomes de carbone 12 non liés, au repos et dans leur état fondamental. (1980) atome-gramme étym. : du latin molecula, diminutif de masse. L atome-gramme d'un atome est égal à la masse d'une mole de cet atome exprimée en grammes. Il est donc proportionnel à la masse de l atome correspondant, le facteur de proportionnalité étant le nombre d Avogadro 6, Un atome-gramme d'hydrogène est donc 1,008 g d'hydrogène, celui de carbone est 12,00 g de carbone, celui de plomb est 207,2 g de plomb... La notion d'atome-gramme est "démodée", on dit aujourd'hui qu'une mole de carbone pèse 12,00 g et qu'une mole de plomb pèse 207,2 g. molécule-gramme mol La molécule-gramme ou mole est égale à la somme des atomes-grammes des éléments la constituant. La mole de méthane CH 4 pèse 16,03 g. Les unités de quantité de matières la quantité de matière : 3

4 Concentration en quantité de matière ou concentration molaire mole par mètre cube mol/m 3 mole par litre mol/l, M Une solution molaire (1M) contient une mole par litre de solution. La molarité ou concentration molaire s'exprime uniquement en mole par litre. Les unités de quantité de matière la concentration en quantité de matière : 4

5 Molalité mole par kilogramme mol/kg, m Une solution 1m contient une mole par kilogramme de solvant. ATTENTION : la molalité fait référence au solvant, pas à la solution. Les unités de quantité de matière la molalité : 5

6 Volume molaire mètre cube par mole m 3 /mol Les unités de quantité de matière le volume molaire : 6

7 Potentiel chimique joule par mole J/mol Les unités de quantité de matière le potentiel chimique : 7

8 Activité catalytique katal kat 1 mole/s utilisé en médecine et biochimie. autorisé par la XXI e CGPM , résolution 12 Les unités de quantité de matière l activité catalytique : 8

9 Osmolarité La définition de l'osmolarité (osmol/l) et de l'osmolalité (osmol/kg) a le même sens que celle de la molarité (mol/l de solution) et la molalité (mol/kg de solvant). osmole osmol, Osm 1 osmol = 1 mol corps neutre 1 osmol = nions x mol électrolyte Pour les électrolytes faibles, il faut tenir compte du coefficient de dissociation. On utilise plus souvent mosmol/l (10-3 osmol/l) ATTENTION : la molalité fait référence au solvant, pas à la solution. L'osmolarité est la concentration moléculaire d'un milieu qui tient compte des molécules dissociables dans l eau. Elle s'exprime en osmole par litre de solution. L'osmose est un phénomène de transfert d'eau d'une solution peu concentrée (hypotonique) vers une solution concentrée (hypertonique) à travers une membrane seulement perméable à l'eau et pas aux grosses molécules. La diffusion du solvant cesse lorsque les concentrations sont identiques. Il s'ensuit une pression osmotique résultante, proportionnelle à la concentration de la solution, mesurée en mm de mercure. Le phénomène d'osmose est très important dans l'organisme. En médecine, l'osmolarité plasmatique est définie par : osmolarité = (Na + 13) * 2 + glycémie (Na et glycémie en mmol/l) valeur normale = 310 mosmol/l coma hyper osmolaire : 350 mosmol/l Si l'osmolarité diminue, il se produit un phénomène d'hémolyse ; les molécules contenues dans le plasma attirent moins l'eau, si bien qu'elle pénètre plus facilement dans les hématies et provoque l'éclatement des cellules. ex : soit une solution de 5 moles de X par litre d'eau - X = glucose. Le glucose n'est pas dissocié donc l'osmolarité est de 5 osmol/l. - X = NaCl. Le NaCl va se dissocier en Na+ et Cl- donc en 2 ions différents, l'osmolarité sera de 10 osmol/l (2 x 5). étym. : osmose, du grec ôsmos, action de pousser. Les unités de quantité de matière l osmolarité : 9