⚗️ Physique-Chimie (spécialité)1ereFiche de révision

Composition d'un système chimique

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Fiche de révision

📝 Fiche de révision — Composition d'un système chimique

📖 Grandeurs et unités

Grandeur	Symbole	Unité	Relation
Quantité de matière	$n$	mol	$n = N / N_A$
Constante d'Avogadro	$N_A$	mol⁻¹	$6{,}02 \times 10^{23}$
Masse molaire	$M$	g·mol⁻¹	somme des masses molaires atomiques
Masse volumique	$\rho$	g·mL⁻¹	$m = \rho V$
Volume molaire (gaz)	$V_m$	L·mol⁻¹	$24{,}0$ à $20$ °C et $1$ bar
Concentration en quantité de matière	$C$	mol·L⁻¹	$C = n / V$
Concentration en masse	$C_m$	g·L⁻¹	$C_m = m / V = C \times M$

🔢 Les cinq chemins vers $n$

Point de départ	Formule	Exemple
Nombre d'entités	$n = \dfrac{N}{N_A}$	$3{,}01 \times 10^{23}$ molécules $\to 0{,}500$ mol
Masse d'un solide	$n = \dfrac{m}{M}$	$9{,}0$ g d'eau $\to \dfrac{9{,}0}{18{,}0} = 0{,}50$ mol
Volume d'un liquide	$n = \dfrac{\rho V}{M}$	$10$ mL d'éthanol $\to 7{,}9$ g $\to 0{,}17$ mol
Volume d'un gaz	$n = \dfrac{V}{V_m}$	$3{,}0$ L $\to \dfrac{3{,}0}{24{,}0} = 0{,}125$ mol
Solution	$n = C \times V$	$0{,}439$ mol·L⁻¹ $\times 5{,}0 \times 10^{-3}$ L $\to 2{,}2 \times 10^{-3}$ mol

Mélange : isoler d'abord la masse ou le volume de l'espèce ( $21\,\%$ de $10$ L d'air $= 2{,}1$ L de O₂), puis appliquer le chemin du corps pur.

⚗️ Masses molaires à savoir calculer

$M(\text{H}_2\text{O}) = 18{,}0$ ; $M(\text{CO}_2) = 44{,}0$ ; $M(\text{NaCl}) = 58{,}5$ ; $M(\text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6) = 180{,}0$ ; $M(\text{C}_2\text{H}_6\text{O}) = 46{,}0$ ; $M(\text{CuSO}_4, 5\text{H}_2\text{O}) = 249{,}6$ g·mol⁻¹.

Méthode : tableau « atome | nombre | $M$ atomique | produit », puis somme. Ne pas oublier les molécules d'eau d'un solide hydraté.

🧪 Préparer une solution

Dissolution : $n = C V$ puis $m = n M$ ; balance, fiole jaugée, entonnoir, eau distillée jusqu'au trait de jauge, homogénéiser.

Dilution : la quantité de soluté est conservée : $C_1 V_1 = C_2 V_2$ .

Facteur de dilution $F = \dfrac{C_1}{C_2} = \dfrac{V_2}{V_1}$ (sans unité, $> 1$ ).
Volume à prélever à la pipette jaugée : $V_1 = \dfrac{V_2}{F}$ ; compléter à $V_2$ dans la fiole jaugée.
« Diluer $10$ fois $100$ mL » : prélever $10$ mL, compléter à $100$ mL.

⚠️ Pièges à éviter

Piège	Correction
Volume en mL dans $C = n/V$	Convertir en L ( $250$ mL $= 0{,}250$ L)
Oublier un indice dans la formule	$\text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6$ : $6$ C, $12$ H, $6$ O
$V_m$ utilisé pour un liquide	Le volume molaire ne vaut que pour les gaz ; liquide $\to \rho V / M$
Diluer $F$ fois = ajouter $F$ volumes d'eau	Volume final $= F \times$ volume prélevé
Confondre $C$ et $C_m$	$C_m = C \times M$ ; unités mol·L⁻¹ et g·L⁻¹
Trop de chiffres significatifs	Autant que la donnée la moins précise

📌 À retenir

$n = N / N_A$ , avec $N_A = 6{,}02 \times 10^{23}$ mol⁻¹.
$n = m / M$ ; liquide : $m = \rho V$ ; gaz : $n = V / V_m$ .
Solution : $C = n / V$ en mol·L⁻¹, $C_m = C M$ .
Dissolution : $m = C V M$ ; dilution : $C_1 V_1 = C_2 V_2$ .
Relation en lettres, unités, chiffres significatifs.

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