Grandeurs physiques liées à la quantité de matière – Cours
Résumé et Points Clés
Grandeurs physiques liées à la quantité de matière
Ce cours traite des grandeurs physiques associées à la quantité de matière, notée n et exprimée en mole (mol). Une mole contient le nombre d’Avogadro d’entités (Na = 6,02×1023 mol-1).
I. Pour les solides et liquides
- Relation masse / quantité de matière : n = m / M, où m est la masse et M la masse molaire (en g.mol-1).
- Relation avec la masse volumique (ρ) : n = (ρ × V) / M, permettant de relier la quantité de matière au volume V d’un échantillon.
- Densité (d) : Rapport sans unité, d = ρ / ρeau. La quantité de matière s’exprime aussi par n = (d × ρeau × V) / M.
II. Pour les gaz
- Loi de Boyle-Mariotte : À température et quantité de matière constantes, P × V = constante.
- Densité par rapport à l’air : d = M / 29 (approximation où M est la masse molaire du gaz).
- Température absolue : T(K) = θ(°C) + 273,15.
- Équation d’état des gaz parfaits : P × V = n × R × T, avec R = 8,314 Pa.m3.mol-1.K-1. Elle relie pression (P), volume (V), quantité de matière (n) et température absolue (T).
- Volume molaire dans les CNTP : Vm ≈ 22,4 L.mol-1.
Conseils pour l’examen : Maîtrisez les formules clés (n = m/M, P V = n R T) et leurs unités. Entraînez-vous aux conversions (g/L, °C/K, etc.) et aux applications numériques impliquant la masse volumique et la densité.