Quantité de matière

  • Posted on: 7 December 2024
  • By: sbana

Exercice 1

1. La quantité de matière a pour unité :

a. le kilogramme                                

b. la mole                    

c. le gramme                            

d. le litre

2. La constante d'Avogadro, notée NA, représente :

a. la quantité d'atomes, d'ions ou de molécules dans un gramme d'échantillon.
 
b. la quantité d'atomes, d'ions ou de molécules dans une mole d'échantillon.

c. la quantité d'atomes, d'ions ou de molécules dans un kilogramme d'échantillon.

 d. la quantité d'atomes, d'ions ou de molécules dans un litre d'échantillon.
 
3. Dans une mole d'atomes de carbone, il y a :

a. 6.02103 atomes de carbone                                                       

b. 6.021021 atomes de carbone

c.6.021021 atomes de carbone                                                    

d. 6.021023 atomes de carbone

4. La relation permettant de déterminer la quantité de matière n d'atomes dans un échantillon, connaissant le nombre d'atomes N et la valeur de la constante d'Avogadro NA est :

a. n=N/NA
 
b. n=N×NA

c. n=NA/N

d. n=NNA

5. D'après vous, la masse molaire atomique représente :

a. la masse d'un litre d'atomes                                       

b. la masse d'une mole d'atomes

c. la masse de  6.021023 atomes                                   

d. la masse de 6.021023 atomes

6. La formule brute d'une molécule indique :

a. le nombre d'atomes dans la molécule                     

b. la nature des atomes composant la molécule

c. le nombre de liaisons covalentes dans la molécule

d. le nombre d'électrons par atome

7. Soit m(Al) et m(O) les masses respectives des atomes d'aluminium et d'oxygène.

La masse d'une molécule d'oxyde d'aluminium de formule brute Al2O3 est égale à :

a. m(Al)+m(O)

b. m(Al)+2m(O)

c. 2m(Al)+3m(O)            

d. 2m(O)+3m(Al)

8 - La relation entre la masse m d'un échantillon d'une espèce, le nombre N d'entités qu'il contient et la masse mentité d'une entité est :

a. m=N×mentité                 

b. N=m/mentité            

c. N=mentité/m        

d. mentité=N×m

9. Un échantillon de 100g d'une espèce est composé d'entités dont la masse est de l'ordre de 1026kg

Cet échantillon contient de l'ordre de :

a. 1024entités 

b. 1034entité                            

c. 1025 entités 

d. 1025entités 

10. Un échantillon d'une mole de fer à une masse de 55.8,g

La masse d'un atome de fer est de 9.51026kg.

La masse d'un atome de cuivre est de 1.11026kg

a. 2 moles de fer ont une masse de 111.6g

b. 2 moles de fer ont une masse de 1.116kg

c. 1 mole de cuivre a une masse de 55.8g aussi            

d. 1 mole de cuivre a une masse inférieure à 55.8g

11.  Le nombre d'Avogadro représente :

a. Le nombre d'entités par quantité de matière                       

b. Le nombre de moles par entités

c. Le nombre de moles par quantité de matière                 

d. Le nombre de moles par masse molaire

e. Le nombre d'entités par mole                                     

f. Le nombre d'entités par gramme de matière

Exercice 2

Calculer la masse molaire des espèces chimiques ou composés ioniques suivants :

1. Le paracétamol de formule  C8H9NO2

2. Le diiode de formule I2

3. Le carbonate de calcium de formule CaCO3

4. La vitamine C de formule C6H8O6

5. Le sulfate de magnésium heptahydraté de formule MgSO4, 7H2O

6. Le sel de Mohr de formule

Fe(SO4)2(NH4)2, 6H2O

Exercice 3

1. Le dihydrogénophosphate de sodium dihydraté est un solide cristallisé de formule brute  NaH2PO4, 2H2O

1.1. Calculer la masse d'un m1( en g ) échantillon contenant n1=8.65101mol de dihydrogénophosphate de sodium dihydraté.

1.2. Calculer la quantité de matière n2 contenue dans un échantillon de dihydrogénophosphate de sodium dihydraté de masse m2=2.62g

2. Le cyclohexane C2H12(l) est un solvant de masse volumique ρ=0.78gmL1.

Calculer la quantité de matière n contenue dans 100mL de cyclohexane.

Données : Masses molaires :

M(H)=1.0gmol1,

M(C)=12.0gmol1,

M(O)=16.0gmol1

M(Na)=23.0gmol1

M(P)=31.0gmol1

Exercice 4

La caféine, présente dans le café, le thé, le chocolat, les boissons au cola, est un stimulant pouvant être toxique à forte dose (plus de 600mg par jour).

Sa formule chimique est C8H10N4O2

1. Quelle est la masse molaire de la caféine ?

2. Quelle quantité de matière de caféine y-a-t-il dans une tasse de café contenant 80.0mg de caféine ?

Combien y-a-t-il de molécules de caféine dans la tasse ?

3. Combien de tasses de café peut-on boire par jour sans risque d'intoxication ?

Un café décaféiné en grains (ou moulu) ne doit pas contenir plus de 0.10% en masse de caféine.

4. Quelle quantité de matière maximale de caféine y-a-t-il dans un paquet de café décaféiné de masse 250g ?

Exercice 5

L'oxyde d'azote N2O est utilisé comme gaz anesthésiant en chirurgie ou comme propulseur dans les bombes aérosol.

Le volume molaire gazeux vaut 25.0Lmol1

1. Quelle est la masse molaire de l'oxyde d'azote ?

2. Quelle quantité de matière contient un volume  V=50.0mL de ce gaz.

3. Calculer la masse de 50.0mL de ce gaz.

Exercice 6

On synthétise l'arôme de la banane, à l'aide d'un acide liquide A de formule brute C2H4O et d'un alcool liquide B de formule brute C5H12O

Le mélange contient les mêmes quantités de matière de A et B.

On donne les masses volumiques de

AρA=1.05kgL1 et de

BρB=0.810kgL1

On utilise un volume VA=25.0mL de l'acide  A.

1. Calculer la quantité de matière de cet acide  A.

2. Calculer le volume BB d'alcool B.
 
Exercice 7

L'acide sulfamique est un composé moléculaire de formule brute H3NSO3

On veut connaître la quantité de matière n contenue dans une masse m=150g d'acide sulfamique.

1. Calculer la masse molaire de ce composé.

2. Exprimer n en fonction de m et M.

Préciser les unités de chaque grandeur.

3. Calculer la quantité de matière contenue dans une masse m=150g d'acide sulfamique.

Données : masses molaires atomiques en gmol1 : M(H)=1.0 ;

M(N)=14 ;

M(S)=32 ;

M(O)=16

Exercice 8

Un flacon A de volume  VA=0.80L renferme une masse mA=1.41g de propane gazeux C3H8

1. Déterminer la quantité de matière n de propane contenu dans le flacon.

2. Calculer le volume molaire du gaz dans les conditions de l'expérience.

3. Dans les mêmes conditions de température et de pression, un flacon B de volume VB=2VA renferme une masse mB=3.71g d'un gaz inconnu.

Déterminer la masse molaire MB de ce gaz.

4. Ce gaz est un alcane de formule générale  CxH2x+2x est un entier positif.
 
Déterminer la formule brute de cette espèce chimique.

Données :

M(C)=12gmol1 ;

M(H)=1gmol1 ;

NA=6.021023mol1

Exercice 9

1. Le dihydrogénophosphate de sodium dihydraté est un solide cristallisé de formule brute NaH2PO4, 2H2O

1.1. Calculer la masse m1( en g) d'un échantillon contenant n1=8.65101mol de dihydrogénophosphate de sodium dihydraté.

1.2.  Calculer la quantité de matière n2 contenue dans un échantillon de dihydrogénophosphate de sodium dihydraté de masse m2=2.62g

2. Le cyclohexane C6H12(l) est un solvant de masse volumique ρ=0.78gmL1
Calculer la quantité de matière n contenue dans 100mL de cyclohexane.

Données : Masses molaires :

M(H)=1.0gmol1

M(C)=12.0gmol1

M(O)+16.0gmol1

N(Na)=23.0gmol1

M(P)=31.0gmol1

Exercice 10

Quantité de matière et masse

1.1. Rappeler la définition de « quantité de matière ».

1.2. Rappeler la définition de la mole.

Écrire la relation entre le nombre N d'entités chimiques présentes dans un échantillon de matière, le nombre de moles et le nombre d'Avogadro.

Préciser les unités.

2.1. Rappeler la définition de la masse molaire atomique d'un élément.

2.2. Calculer la masse molaire moléculaire de la molécule de glucose de formule chimique
C6H12O6

3.1. Écrire la relation qui permet de calculer la quantité de matière d'un échantillon de masse m et de masse molaire M.

Préciser les unités.

3.2. On considère un sucre composé uniquement de glucose.

Sa masse est de 4.0g.

Calculer la quantité de matière de glucose dans un morceau de sucre.

Exercice 11

Quantité de matière et volume

1.1. Donner la définition de la masse volumique d'une espèce chimique.

Écrire la relation mathématique entre la masse volumique, la masse et le volume d'une espèce chimique.

Préciser les unités.

1.2. La masse volumique de l'eau vaut  980gL1. Déterminer la masse de 2.50L d'eau.

2.1. À partir des définitions de la masse volumique et de la quantité de matière, déterminer l'expression de la quantité de matière n en fonction de la masse volumique ρ, du volume V et de la masse molaire M.

Préciser les unités.

2.2.  Calculer la quantité de matière en mol d'un verre contenant 10cL d'eau.

3. On remplace l'eau par de la glycérine (de formule chimique C3H8O3

On pèse ces 10.0cL de glycérine et on trouve une masse de 126.1g

3.1.  Calculer la masse volumique de la glycérine en gL1

3.2. Calculer la quantité de matière contenue dans l'échantillon de 10.0cL de glycérine.

Exercice 12 

Quantité de matière d'un échantillon gazeux

1.1. Donner la définition du volume molaire d'un gaz.

1.2. Donner l'expression de la quantité de matière d'un volume V de gaz en fonction du volume molaire.

1.3. Calculer la quantité de matière de diazote contenue un volume de 416.0L de ce gaz, à 1000C et sous une pression de  1.013105Pa

1.4. En déduire la masse de diazote correspondante.

2.1. Rappeler l'équation d'état des gaz parfaits.

Préciser les unités et la valeur de la constante R.

2.2. A partir de cette équation, exprimer la quantité de matière n en fonction de la pression, du volume, de la température du gaz et de la constante R.

2.3. Utiliser cette relation pour calculer la quantité de matière du volume précédent de diazote.

Données :

Volume molaire des gaz à 1000C et sous une pression de 1.013105Pa : Vm=104.0Lmol1