Quantité de matière et mole : n = m/M, n = N/NA
La quantité de matière n, en moles, se calcule par n = m/M à partir d’une masse et d’une masse molaire, ou par n = N/NA à partir d’un nombre d’entités avec NA = 6,02 × 10²³ mol⁻¹. La masse molaire d’une molécule est la somme des masses molaires de ses atomes.
Mis à jour le 7 novembre 2026
La mole
Une mole contient NA = 6,02 × 1023 entités (atomes, molécules, ions). La quantité de matière n se mesure en moles (mol).
| Relation | Formule | Symboles et unités |
|---|---|---|
| à partir du nombre d’entités | n = N / NA | N sans unité, NA en mol−1 |
| à partir de la masse | n = m / M | m en g, M masse molaire en g/mol |
| à partir du volume d’un gaz | n = V / Vm | V en L, Vm ≈ 24 L/mol à 20 °C et 1 atm (22,4 L/mol à 0 °C) |
| à partir d’une solution | n = C × V | C en mol/L, V en L |
Masses molaires atomiques usuelles
| Élément | Symbole | M (g/mol) | Élément | Symbole | M (g/mol) |
|---|---|---|---|---|---|
| hydrogène | H | 1,0 | sodium | Na | 23,0 |
| carbone | C | 12,0 | magnésium | Mg | 24,3 |
| azote | N | 14,0 | aluminium | Al | 27,0 |
| oxygène | O | 16,0 | soufre | S | 32,1 |
| fluor | F | 19,0 | chlore | Cl | 35,5 |
| potassium | K | 39,1 | calcium | Ca | 40,1 |
| fer | Fe | 55,8 | cuivre | Cu | 63,5 |
Masse molaire d’une molécule
On additionne les masses molaires des atomes de la formule.
| Espèce | Calcul | M (g/mol) |
|---|---|---|
| eau H2O | 2 × 1,0 + 16,0 | 18,0 |
| dioxyde de carbone CO2 | 12,0 + 2 × 16,0 | 44,0 |
| chlorure de sodium NaCl | 23,0 + 35,5 | 58,5 |
| glucose C6H12O6 | 6 × 12,0 + 12 × 1,0 + 6 × 16,0 | 180,0 |
| hydroxyde de sodium NaOH | 23,0 + 16,0 + 1,0 | 40,0 |
| acide sulfurique H2SO4 | 2 × 1,0 + 32,1 + 4 × 16,0 | 98,1 |
Exemples
| Question | Calcul | Résultat |
|---|---|---|
| quantité de matière dans 9,0 g d’eau | n = 9,0 / 18,0 | 0,50 mol |
| nombre de molécules correspondant | N = 0,50 × 6,02 × 1023 | 3,0 × 1023 molécules |
| masse de 0,25 mol de NaCl | m = 0,25 × 58,5 | 14,6 g |
| quantité dans 12 L de CO2 à 20 °C | n = 12 / 24 | 0,50 mol |
Méthode
- Repérer la donnée disponible : masse, volume, nombre d’entités ou concentration.
- Choisir la formule correspondante et convertir les unités (g, L, mol/L).
- Calculer n, puis en déduire la grandeur demandée si besoin (m = n M, N = n NA).
Erreurs fréquentes
- Erreur : n = M / m → Correct : n = m / M (la masse divisée par la masse molaire).
- Erreur : masse en kg avec M en g/mol → Correct : convertir la masse en grammes.
- Erreur : M(H<sub>2</sub>O) = 17,0 en oubliant un hydrogène → Correct : 2 × 1,0 + 16,0 = 18,0 g/mol.
- Erreur : utiliser V<sub>m</sub> = 24 L/mol pour un liquide → Correct : le volume molaire ne vaut que pour les gaz ; pour un liquide, passer par la masse volumique.
- Erreur : N = n / N<sub>A</sub> → Correct : N = n × N<sub>A</sub>.
À retenir
Trois chemins mènent à n : masse (m/M), nombre d’entités (N/NA), volume de gaz (V/Vm). La masse molaire d’une molécule s’obtient en additionnant celles de ses atomes, lues dans la classification périodique.
Voir aussi
- Concentration et dilution : C = n/V, C₁V₁ = C₂V₂Fiches · Physique-chimie
- Constantes physiques : tableau des valeursFiches · Physique-chimie
- Unités SI et préfixes : tableau de yocto à yottaFiches · Physique-chimie
- Tableau périodique : les éléments essentielsFiches · Sciences
- Physique-chimie : formulaires et fiches mémoFiches · domaine