Relier masse, quantité de matière et nombre d'entités

Étape 1 : calculer la masse molaire nécessaire

Avant tout calcul, il faut établir la masse molaire M de l'espèce étudiée, en additionnant les masses molaires atomiques de tous les atomes de sa formule brute, chacune multipliée par son nombre d'occurrences.

Étape 2 : passer de la masse à la quantité de matière

La quantité de matière n d'un échantillon de masse m se calcule par n = m / M, en veillant à exprimer la masse en grammes et la masse molaire en g·mol^-1.

Étape 3 : passer de la quantité de matière au nombre d'entités

Le nombre d'entités N se calcule ensuite par N = n × N_A, avec N_A = 6,022 × 10²³ mol^-1. Il ne faut jamais appliquer cette relation directement à partir de la masse : la quantité de matière n est une étape de calcul obligatoire.

Étape 4 : rester attentif aux enchaînements de plusieurs entités

Lorsqu'une entité dissoute se sépare en plusieurs particules, comme un ion, il faut adapter le raisonnement à ce que la question demande réellement : quantité de matière du composé initial, ou quantité de matière de chacune des particules obtenues.

Méthode rédigée sur un exemple

Pour 8,80 g de dioxyde de carbone CO₂ (M = 44,0 g·mol^-1), on calcule d'abord n = m / M = 8,80 / 44,0 = 0,200 mol.

On en déduit ensuite le nombre de molécules : N = n × N_A = 0,200 × 6,022 × 10²³ = 1,20 × 10²³ molécules.

L'essentiel

Toujours calculer la masse molaire M avant de relier une masse à une quantité de matière.
n = m / M relie la masse à la quantité de matière ; N = n × N_A relie la quantité de matière au nombre d'entités.
Ne jamais appliquer N = n × N_A directement à partir d'une masse, sans être passé par le calcul de n.
Adapter le raisonnement lorsqu'une entité se dissocie en plusieurs particules distinctes.

Quantité de matière de sel dissous dans un volume d'eau de mer