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La mole, la masse molaire et le nombre d’Avogadro – compter des entités en pesant

ChimieStructure de l'atome et tableau périodique15–16 ans

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Placez deux échantillons sur une balance (éléments, eau, sel de table, calcaire, sucre), comparez des masses égales ou des quantités de matière égales et faites glisser le curseur. La simulation calcule la masse molaire à partir de la formule, la quantité de matière n = m/M et le nombre d’entités N = n × Nₐ. Des loupes montrent le rapport des nombres d’entités, la balance penche quand les masses diffèrent, et une échelle logarithmique avec des comparaisons (grains de sable, comptage, pile de papier) montre à quel point le nombre d’Avogadro est immense.

Leçon : La mole, la masse molaire et la constante d’Avogadro

Ce qu’elle montre

Une mole est la quantité de matière qui contient exactement 6,02214076 × 10²³ entités, la constante d’Avogadro. Comme la masse molaire en g/mol a la même valeur que la masse d’une entité en unités de masse atomique, une balance permet de compter des atomes : 12,01 g de carbone et 18,02 g d’eau contiennent chacun environ 6,02 × 10²³ entités. La simulation additionne les masses atomiques d’une formule pour obtenir M, puis utilise n = m/M et N = n × Nₐ. Des masses égales de substances différentes contiennent des nombres d’entités différents ; des quantités de matière égales en contiennent autant, mais n’ont pas la même masse.

Mode d’emploi

Choisissez la Substance A et la Substance B, puis Même masse ou Même quantité (mol) dans Comparer. Faites glisser le curseur, ou faites glisser horizontalement sur la balance, et observez les plateaux, les loupes et le tableau. Lisez comment la masse molaire se calcule à partir de la formule. Dans Imaginer le nombre de A, changez de comparaison pour sentir la taille du nombre d’Avogadro.

Paramètres modifiables

  • Substance A Carbone (graphite) – C, Aluminium – Al, Fer – Fe, Cuivre – Cu, Argent – Ag, Or – Au, Eau – H₂O, Sel de table – NaCl, Calcaire – CaCO₃, Sucre – C₁₂H₂₂O₁₁
  • Substance B Carbone (graphite) – C, Aluminium – Al, Fer – Fe, Cuivre – Cu, Argent – Ag, Or – Au, Eau – H₂O, Sel de table – NaCl, Calcaire – CaCO₃, Sucre – C₁₂H₂₂O₁₁
  • Comparer les deux échantillons Même masse, Même quantité (mol)
  • Masse de chaque échantillon (pour des masses égales) 1–200 g
  • Quantité de matière de chaque échantillon (pour des quantités égales) 0,05–5 mol
  • Imaginer le nombre d’entités Sable sur les continents, Compter une à une, Pile de papier

Questions à explorer

  1. 12 g de carbone et 12 g de cuivre contiennent-ils autant d’atomes ? Lequel en a le plus, et combien de fois plus ?
  2. Pourquoi la balance penche-t-elle avec 1 mol d’eau et 1 mol de saccharose, alors qu’ils contiennent autant de molécules ?
  3. Quelle est la masse molaire de CaCO₃ d’après les masses atomiques, et la simulation donne-t-elle la même valeur ?

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