Physique-Chimie · 1ère Année Bac — Sciences et Technologies Électriques

La mole et les concentrations

Le cours expliqué simplement, les questions que tous les élèves se posent et des exercices type examen national. Programme marocain, gratuit.

📘 Fiche de cours

L'essentiel du cours

La mole ( $n$ ) : C'est l'unité de quantité de matière. $n = \frac{N}{N_A}$ avec $N_A = 6,02 \times 10^{23} \, \text{mol}^{-1}$ .
Masse molaire ( $M$ ) : $n = \frac{m}{M}$ (en g/mol).
Volume molaire ( $V_m$ ) : Pour les gaz, $n = \frac{V}{V_m}$ (en L/mol).
Concentration molaire ( $C$ ) : $C = \frac{n}{V_{sol}}$ (en mol/L).
Concentration massique ( $C_m$ ) : $C_m = \frac{m}{V_{sol}} = C \times M$ (en g/L).
Dilution : Lors d'une dilution, la quantité de matière se conserve : $C_m \times V_m = C_f \times V_f$ .

Méthodes à maîtriser

Calculer $n$ : Identifier si l'échantillon est solide ( $m/M$ ), liquide ( $\rho \cdot V / M$ ) ou gazeux ( $V/V_m$ ).
Préparer une solution : Calculer la masse $m$ nécessaire, peser, dissoudre dans une fiole jaugée, compléter jusqu'au trait de jauge.
Dilution : Calculer le volume à prélever ( $V_m$ ) avec la relation $V_m = \frac{C_f \times V_f}{C_m}$ .

Exemples corrigés

Calcul de $n$ : $m = 10 \, \text{g}$ de $NaCl$ ( $M=58,5 \, \text{g/mol}$ ). $n = 10 / 58,5 \approx 0,17 \, \text{mol}$ .
Dilution : Préparer $100 \, \text{mL}$ à $0,1 \, \text{mol/L}$ à partir d'une solution à $1 \, \text{mol/L}$ . $V_m = (0,1 \times 0,1) / 1 = 0,01 \, \text{L} = 10 \, \text{mL}$ .

Erreurs fréquentes

Oublier de convertir les volumes en Litres (L).
Confondre masse molaire atomique et masse molaire moléculaire.
Inverser $C_m$ et $C$ dans les calculs.

L'essentiel du cours

La mole ($n$) : C'est l'unité de quantité de matière. $n = \frac{N}{N_A}$ avec $N_A = 6,02 \times 10^{23} , \text{mol}^{-1}$.
Masse molaire ($M$) : $n = \frac{m}{M}$ (en g/mol).
Volume molaire ($V_m$) : Pour les gaz, $n = \frac{V}{V_m}$ (en L/mol).
Concentration molaire ($C$) : $C = \frac{n}{V_{sol}}$ (en mol/L).
Concentration massique ($C_m$) : $C_m = \frac{m}{V_{sol}} = C \times M$ (en g/L).
Dilution : Lors d'une dilution, la quantité de matière se conserve : $C_m \times V_m = C_f \times V_f$.

Méthodes à maîtriser

Calculer $n$ : Identifier si l'échantillon est solide ($m/M$), liquide ($\rho \cdot V / M$) ou gazeux ($V/V_m$).
Préparer une solution : Calculer la masse $m$ nécessaire, peser, dissoudre dans une fiole jaugée, compléter jusqu'au trait de jauge.
Dilution : Calculer le volume à prélever ($V_m$) avec la relation $V_m = \frac{C_f \times V_f}{C_m}$.

Exemples corrigés

Calcul de $n$ : $m = 10 , \text{g}$ de $NaCl$ ($M=58,5 , \text{g/mol}$). $n = 10 / 58,5 \approx 0,17 , \text{mol}$.
Dilution : Préparer $100 , \text{mL}$ à $0,1 , \text{mol/L}$ à partir d'une solution à $1 , \text{mol/L}$. $V_m = (0,1 \times 0,1) / 1 = 0,01 , \text{L} = 10 , \text{mL}$.

Erreurs fréquentes

Oublier de convertir les volumes en Litres (L).
Confondre masse molaire atomique et masse molaire moléculaire.
Inverser $C_m$ et $C$ dans les calculs.

🌉 Jisr : les mots du chapitre FR ⇄ AR

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🎯 La mole et les concentrations

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Quelle est l'unité de la concentration molaire ?

❓ Questions fréquentes

Est-ce que la masse molaire change si on change la quantité de matière ?

Non, la masse molaire est une caractéristique propre à chaque substance (atome ou molécule), elle est constante.

💡 À retenir : $M$ est une constante, pas une variable.

Non, la masse molaire est une caractéristique propre à chaque substance (atome ou molécule), elle est constante.

💡 À retenir : $M$ est une constante, pas une variable.

C'est quoi la différence entre C et Cm ?

La concentration molaire $C$ mesure le nombre de moles par litre (mol/L), tandis que la concentration massique $C_m$ mesure la masse en grammes par litre (g/L). Elles sont liées par $C_m = C \times M$ .

💡 À retenir : $C$ compte les particules, $C_m$ compte le poids.

Kifach n7seb n ila 3tani l'masse volumique rho ?

Calcule la masse $m$ avec $m = \rho \times V$ .
Utilise $n = m / M$ .

💡 À retenir : $n = (\rho \times V) / M$ .

Calcule la masse $m$ avec $m = \rho \times V$.
Utilise $n = m / M$.

💡 À retenir : $n = (\rho \times V) / M$.

Est-ce que Vm est toujours égal à 22,4 , text{L/mol} ?

Non, $V_m$ dépend de la température et de la pression. Il vaut $22,4 \, \text{L/mol}$ seulement dans les conditions normales (0°C, 1 atm).

💡 À retenir : Vérifie toujours les conditions données dans l'énoncé.

Non, $V_m$ dépend de la température et de la pression. Il vaut $22,4 , \text{L/mol}$ seulement dans les conditions normales (0°C, 1 atm).

💡 À retenir : Vérifie toujours les conditions données dans l'énoncé.

Chno hiya l'relation li kanst3mlo f l'dilution ?

On utilise la conservation de la quantité de matière : $C_m \times V_m = C_f \times V_f$ .

💡 À retenir : La quantité de soluté ne change pas avant et après dilution.

On utilise la conservation de la quantité de matière : $C_m \times V_m = C_f \times V_f$.

💡 À retenir : La quantité de soluté ne change pas avant et après dilution.

Pourquoi on utilise la fiole jaugée pour la dilution ?

La fiole jaugée est un instrument de précision qui permet de mesurer un volume exact pour obtenir une concentration précise.

💡 À retenir : La précision est capitale en chimie.

Wach NA katzad f l'examen ?

Oui, la constante d'Avogadro est une donnée physique, elle est toujours fournie dans les données de l'exercice.

💡 À retenir : Ne l'apprends pas par cœur, regarde les données.

Comment savoir si je dois utiliser n=m/M ou n=V/Vm ?

Regarde l'état physique de ton échantillon : solide ou liquide $\rightarrow m/M$ ; gaz $\rightarrow V/V_m$ .

💡 À retenir : L'état physique dicte la formule.

Regarde l'état physique de ton échantillon : solide ou liquide $\rightarrow m/M$ ; gaz $\rightarrow V/V_m$.

💡 À retenir : L'état physique dicte la formule.

Est-ce que Vm change pour des gaz différents ?

Non, dans les mêmes conditions de température et de pression, tous les gaz parfaits ont le même volume molaire.

💡 À retenir : Le volume molaire est indépendant de la nature du gaz.

Kifach nkhrej Vm men n=V/Vm ?

Il suffit d'isoler $V_m$ : $V_m = V / n$ .

💡 À retenir : Utilise le triangle de calcul si tu as du mal.

Il suffit d'isoler $V_m$ : $V_m = V / n$.

💡 À retenir : Utilise le triangle de calcul si tu as du mal.

Est-ce qu'on peut diluer un solide ?

On ne dilue pas un solide, on le dissout. La dilution s'applique uniquement à une solution liquide déjà existante.

💡 À retenir : Dissolution = solide dans solvant ; Dilution = solution mère + solvant.

Est-ce que le volume total change lors d'une dissolution ?

Oui, mais on considère souvent que le volume de la solution finale est égal au volume du solvant ajouté si la quantité de soluté est faible.

💡 À retenir : Suis toujours les indications de l'énoncé.

✍️ Exercices type examen national

Exercice 1

On dispose d'un échantillon de $5 \, \text{g}$ de glucose ( $C_6H_{12}O_6$ ). Données : $M(C)=12 \, \text{g/mol}$ , $M(H)=1 \, \text{g/mol}$ , $M(O)=16 \, \text{g/mol}$ .

Calculer la masse molaire du glucose.
Calculer la quantité de matière $n$ contenue dans cet échantillon.

Exercice 1

On dispose d'un échantillon de $5 , \text{g}$ de glucose ($C_6H_{12}O_6$). Données : $M(C)=12 , \text{g/mol}$, $M(H)=1 , \text{g/mol}$, $M(O)=16 , \text{g/mol}$.

Calculer la masse molaire du glucose.
Calculer la quantité de matière $n$ contenue dans cet échantillon.

Voir la correction détaillée : inscription gratuite

Exercice 2

On veut préparer $200 \, \text{mL}$ d'une solution de sulfate de cuivre de concentration $C = 0,05 \, \text{mol/L}$ .

Calculer la quantité de matière nécessaire.
Calculer la masse de sulfate de cuivre pentahydraté ( $CuSO_4, 5H_2O$ ) à peser. Données : $M(Cu)=63,5$ , $M(S)=32$ , $M(O)=16$ , $M(H)=1$ (en g/mol).

Exercice 2

On veut préparer $200 , \text{mL}$ d'une solution de sulfate de cuivre de concentration $C = 0,05 , \text{mol/L}$.

Calculer la quantité de matière nécessaire.
Calculer la masse de sulfate de cuivre pentahydraté ($CuSO_4, 5H_2O$) à peser. Données : $M(Cu)=63,5$, $M(S)=32$, $M(O)=16$, $M(H)=1$ (en g/mol).

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Exercice 3

Une solution mère de concentration $C_0 = 0,5 \, \text{mol/L}$ est utilisée pour préparer $100 \, \text{mL}$ d'une solution fille de concentration $C_1 = 0,02 \, \text{mol/L}$ .

Calculer le volume $V_0$ de la solution mère à prélever.
Décrire brièvement le protocole.

Exercice 3

Une solution mère de concentration $C_0 = 0,5 , \text{mol/L}$ est utilisée pour préparer $100 , \text{mL}$ d'une solution fille de concentration $C_1 = 0,02 , \text{mol/L}$.

Calculer le volume $V_0$ de la solution mère à prélever.
Décrire brièvement le protocole.

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