CHIMIE 4 SB Leçon 5 : Chimie Quantitative Page 1 sur 5. La Mole. 1 mole = 6,02 x molécules. Nombre d Avogadro

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1 CHIMIE 4 SB Leçon 5 : Chimie Quantitative Page 1 sur 5 La Mole 1 mole = 6,02 x molécules Nombre d Avogadro La masse molaire MM La masse d une mole du composé X est appelée Masse Molaire de X (MM) et s exprime en g/mol Exemples : MM de NaCl = 22, ,45 = 58,44 g/mol MM de Al2S3 = 2 x 26, x 32,07 = 150,17 g/mol MM de Ca(NO3)2 = 40, x 14, x 16,00 = 164,10 g/mol La nombre de mole n La nombre de mole n d un composé dans un échantillon de masse m donnée se calcule comme suit : Masse de l échantillon (g) Nombre de moles (mol) n = m MM Masse Molaire du composé (g/mol) 1- Calculer le nombre de mole de Mg(OH)2 contenu dans 33,4 g de cette substance. 2- Calculer le nombre de mole HNO3 contenu dans 11,5 g de cette substance. 3- Calculer la masse de 0,4 moles de NH4NO3 4- Calculer la masse de 3,2 moles de Mg3(PO4)2

2 CHIMIE 4 SB Leçon 5 : Chimie Quantitative Page 2 sur 5 Mole et réactions chimiques N H 2 2 NH 3 Cette équation signifie qu il faut 1 mole de N 2 Réagit avec 3 moles de H 2 pour produire 2 moles de NH 3 Nous pouvons tirer plusieurs conclusions de cette équation chimique Notations à maîtriser! n c = nombre de moles consommé n p = nombre de moles produit n i = nombre de moles initial n f = nombre de moles final Quelques exemples : 1- Calculer le nombre de moles de H2 consommé par la réaction de 2,5 moles de N2 = 3 x 2,5 = 7,5 mol 2- Calculer le nombre de moles de NH3 produit par la réaction de 0,5 mole de N2 avec une quantité suffisante de H2 3- Calculer le nombre de moles de NH3 produit par la réaction de 6 moles de H2 avec une quantité suffisante de N2 np,nh3 = x 2/3 = 6 x 2/3 = 4 mol 4- On mélange 2 moles de N2 avec 9 moles de H2. Combien restera-t-il de moles de H2 après réaction? np,nh3 = 2 x nc,n2 = 2 x 0,5 = 1 mol = 3 x 2 = 6 mol nf,h2 = ni,h2 - = 9-6 = 3 mol 5- On mélange 3 moles de N2 avec 8 moles de H2. Quel réactif ne sera pas entièrement consommé? Combien de moles de NH3 produira-t-on? Il faudrait 9 moles de H2 pour consommer les 3 moles de N2 Il n y a pas assez de H2! Le H2 sera entièrement consommé : c est le réactif limitant Le N2 ne sera pas entièrement consommé : c est le réactif en excès Si H2 est entièrement consommé, on obtient : = ni,h2 = 8 mol np,nh3 = x 2/3 = 8 x 2/3 = 5,33 mol

3 CHIMIE 4 SB Leçon 5 : Chimie Quantitative Page 3 sur 5 1- On réalise la combustion de 1,2 mol de propane à l air libre. C3H8 + 5 O2 3 CO2 + 4 H2O a) Calculer le nombre de moles de dioxygène consommé. b) Calculer le nombre de moles de CO2 produit. c) Calculer le nombre de moles de H2O produit. 2- On mélange 4 mol de Al(OH)3 avec 5 mol de H2S, la réaction suivante se produit. 2 Al(OH)3 + 3 H2S Al2S3 + 6 H2O a) Quel est le réactif limitant? b) Calculer le nombre de moles de Al2S3 produit. c) Calculer le nombre de moles de H2O produit. d) Calculer le nombre de moles final de réactif en excès. 3- On réalise la combustion de 3,5 g d H2 à l air libre. 2 H2 + O2 2 H2O a) Calculer le nombre de moles de O2 consommé. b) Calculer la masse de H2O produite. 4- On réalise la décomposition explosive de 50 g de nitrate d ammonium. Calculer les masses obtenues de chaque produit. 2 NH4NO3 2 N2 + 4 H2O + O2 5- On mélange 17,4 g de MnO2 avec 0,6 mol de HCl. La réaction suivante se produit. MnO2 + 4 HCl MnCl2 + 2 H2O + Cl2 a) Quel est le réactif limitant? b) Calculer le nombre de moles de H2O produit. c) Calculer le nombre de moles de Cl2 produit. d) Calculer la masse de MnCl2 produite. e) Calculer la masse finale de réactif en excès.

4 CHIMIE 4 SB Leçon 5 : Chimie Quantitative Page 4 sur 5 La concentration molaire C n,x = n x V tot - Cn,x : Concentration molaire du soluté x (mol/l) - nx : Nombre de moles du soluté x (mol) - Vtot : Volume total de solution (L) C n,x = n x V tot n x = m x MM x C n,x = m x MM x V tot C n,x = C m,x / MM x 1- On place 22 g de Mg(NO3)2 dans un matras de 250 ml avant d ajuster au trait avec de l eau. a) Calculer la concentration molaire en Mg(NO3)2 de la solution b) Calculer la concentration molaire en ions Mg 2+ de la solution c) Calculer la concentration molaire en ions NO3 - de la solution 2- On rajoute 25 ml d eau à 85 ml d une solution de Na2CO3 concentrée à 1,6 mol/l a) Calculer la concentration molaire en Na2CO3 de la solution obtenue b) Calculer la concentration massique en Na2CO3 de la solution obtenue 3- Quelle quantité d eau faut-il rajouter à 150 ml d une solution concentrée à 1,1 mol/l pour obtenir une solution concentrée à 0,85 mol/l?

5 CHIMIE 4 SB Leçon 5 : Chimie Quantitative Page 5 sur 5 4- On mélange les solutions suivantes : 50 ml de NaCl concentré à 2 mol/l 100 ml de NaCl concentré à 1,2 mol/l 50 ml d eau déminéralisée a) Calculer la concentration molaire en NaCl de la solution obtenue b) Calculer la concentration massique en NaCl de la solution obtenue 5- On mélange les solutions suivantes : 30 ml de NaCl concentré à 1,5 mol/l 100 ml de Na2CO3 concentré à 0,5 mol/l 50 ml de NaCl concentré à 60 g/l 20 ml d eau déminéralisée a) Calculer la concentration molaire en NaCl de la solution obtenue b) Calculer la concentration massique en Na2CO3 de la solution obtenue c) Calculer la concentration molaire en ions Na + de la solution obtenue 6- Sur une bouteille d esprit de sel de grande distribution, on peut lire : «HCl 37% massique ; d=1,19». Calculer la concentration molaire en HCl de cette solution. a) Calculer la concentration molaire en HCl de la solution b) Calculer la concentration massique en HCl de la solution 7- On mélange 25 ml d une solution de Na2S à 0,3 mol/l avec 50 ml d une solution de HCL à 0,25 mol/l. La réaction suivante se produit. Na2S (aq) + 2 HCl (aq) 2 NaCl (aq) + H2S (g) a) Déterminer le réactif limitant b) Déterminer le nombre de moles final de réactif en excès c) Calculer le nombre de moles de H2S dégagé 8- On place 1,2 g de Mg(NO3)2 dans 100 ml d une solution de NaOH concentrée à 0,2 mol/l. La réaction suivante se produit. Mg(NO3)2 (aq) + 2 NaOH (aq) 2 NaNO3 (aq) + Mg(OH)2 (s) a) Déterminer le réactif limitant b) Déterminer le nombre de moles final de réactif en excès c) Déterminer la masse de précipité produite

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