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La notion de mole a été introduite dans le monde des sciences pour une question de commodité. En effet, tant les physiciens que les chimistes doivent quotidiennement traiter un nombre d’atomes ou de molécules, voire d'ions, extrêmement grand. L'utilisation de la notion de mole permet un changement d'échelle, un passage de l'échelle microscopique à l'échelle macroscopique, qui facilite les calculs.
Le terme mole correspond donc à une unité de comptage. À l'image du terme « douzaine ». Et depuis 1971, le Système international a adopté la mole (symbole : mol) comme unité de quantité de matière. Ainsi une mole correspond à la quantité de matière d'un système contenant autant d'entités élémentaires qu'il y a d'atomes dans 12 g de carbone 12. Une mole d'atomes contient quelque 6,022.1023 atomes. Ce nombre est appelé nombre d'Avogadro du nom du chimiste italien qui l'a défini.
Quelques exemples concrets pour mieux comprendre :
- Une mole de molécules de dihydrogène est un ensemble de 6,022 x 1023 molécules de dihydrogène.
- Une mole d'atomes de soufresoufre est un ensemble de 6,022 x 1023 atomes de soufre.
- Dans une mole d'atomes de siliciumsilicium, il y a autant d'atomes de silicium que dans une mole d'atomes d'uraniumuranium, soit toujours 6,022 x 1023.
La masse d’une mole d’atome est donnée dans le tableau périodique des éléments. Ici, environ 40 pour le calcium. Elle correspond à la masse molaire moyenne pour tous les isotopes de l’élément, mais aussi au nombre moyen de nucléons par atome de l’élément. © Francesco Scatena, Fotolia
La masse d’une mole
Ainsi, la massemasse d'une mole est relativement aisée à calculer. Dans le tableau périodique des élémentstableau périodique des éléments, figure la masse atomique relative de chaque élément. Elle correspond à la masse d'une mole d'atomes de l'élément considéré. Une mole d'atomes d'oxygèneoxygène équivaut donc à 16 grammes d'oxygène et bien sûr 6,022 x 1023 atomes d'oxygène. Une mole d'atomes d'aluminiumaluminium, à environ 27 grammes d'aluminium et toujours 6,022 x 1023 atomes d'aluminium.
La masse d'une mole de molécules de glucoseglucose (C6H12O6), par exemple, est obtenue en additionnant les masses molairesmasses molaires atomiques de chaque élément qui le compose. Ainsi dans 180 grammes de glucose, il n'y a qu'une seule mole de molécules glucose, soit 6,022 x 1023 molécules de glucose.
