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Les chimistes utilisent régulièrement à la fois des taupes et des litres pour décrire la quantité de substances chimiques. Cependant, il existe une différence fondamentale entre les deux. Les moles décrivent une quantité standard d'atomes ou de molécules d'une substance.
Nombre d'Avogadros
Le nombre de particules dans une mole est parfois appelé nombre d'Avogadros et est très grand, typiquement représenté par: 6.02 × 1023. Ce nombre a été déterminé au XIXe siècle par des mathématiciens et des physiciens en étudiant la théorie moléculaire cinétique et le mouvement brownien. Il est important de pouvoir déterminer le nombre de particules dans une unité de gaz afin de calculer la masse du gaz.
Les litres, cependant, sont une mesure du volume utilisé dans le système métrique. Mais bien qu’il n’existe pas de calculateur litres en molécules, vous pouvez convertir de litres en moles ou de ml en moles si vous connaissez la densité de votre produit chimique et si vous calculez d’abord son poids moléculaire.
Comment convertir des litres en taupes
Ecrivez la formule chimique du produit chimique que vous convertissez de litres en moles. Cette formule indique le nombre de types d'atomes dans chaque molécule, ainsi que le nombre de chaque type. Le cyclohexane chimique, par exemple, a la formule C6H12.
Recherchez le poids atomique de chaque élément de la formule chimique à l'aide d'un tableau périodique. Pour le cyclohexane, vous devez rechercher la masse atomique du carbone (C), qui est de 12,01 et de l’hydrogène (H), qui est de 1,008.
Multipliez le poids atomique de chaque élément par le nombre d'atomes de cet élément dans la formule, puis ajoutez tous les produits obtenus. Cette valeur est le poids moléculaire en grammes du produit chimique, en unités de grammes par mole. Dans le cas du cyclohexane, vous calculeriez (12,01) × (6) + (1,008) × (12) = 84,16 grammes par mole.
Multipliez le volume du composé, en litres, par 1 000. Cela convertira le volume en unités de millilitres. Si vous aviez 2 litres de cyclohexane, par exemple, vous devriez convertir ceci comme suit: 2 x 1000 = 2 000 millilitres.
Multipliez le volume de votre produit chimique, en millilitres, par la valeur de la densité, en grammes par millilitre. Ce calcul vous donne le poids du composé, en grammes. Les laboratoires et les sources de référence techniques utilisent couramment des unités de grammes par millilitre pour décrire la densité de substances.
Vous trouverez la densité de votre composé dans la section "Propriétés physiques" de la fiche de données de sécurité que le fabricant fournit avec le produit chimique. La densité du cyclohexane est de 0,78 gramme par millilitre, de sorte que le poids du cyclohexane en 2000 millilitres est de (2000) (0,78) = 1 560 grammes.
Divisez le poids que vous venez de calculer par le poids moléculaire en grammes de votre produit chimique, en grammes par mole. Le résultat est le nombre de moles du composé dans le nombre de litres que vous avez commencé au début de vos calculs. Dans le cas de l'exemple, les moles de cyclohexane sont calculées par calcul: 1 560 grammes / 84,16 grammes / mole = 18,5 moles.
Il est courant d'utiliser la molarité, ou les moles d'un soluté qui est dissous dans un solvant pour décrire la concentration d'un composé chimique. En utilisant ces unités, il est facile de déterminer comment les concentrations doivent être ajustées en ajoutant plus de solvant ou de soluté.
Conseils
Fait amusant!
Malgré son nom, le nombre d’Avogadros n’a pas été déterminé par Amadeo Avogadro, mais désigné en tant que tel par ceux qui cherchent à trouver l’estimation correcte des particules dans une mole de gaz. Le premier à utiliser ce terme fut un physicien français, Jean Baptiste Perrin.