Exercice 1 : Définition de la mole (3 points)

Questions de cours :

1) Donner la définition de la mole et la valeur de la constante d’Avogadro \(\mathcal{N}_A\). (1 pt)

2) Écrire la relation entre la quantité de matière \(n(X)\), le nombre de particules \(N\) et \(\mathcal{N}_A\). (1 pt)

3) Un échantillon contient \(3,01 \times 10^{23}\) molécules d’eau. Calculer la quantité de matière correspondante. (1 pt)

Exercice 2 : Masse molaire et quantité de matière (4 points)

On donne les masses molaires atomiques : \(M(H) = 1,0 \, \text{g·mol}^{-1}\), \(M(C) = 12,0 \, \text{g·mol}^{-1}\), \(M(O) = 16,0 \, \text{g·mol}^{-1}\), \(M(N) = 14,0 \, \text{g·mol}^{-1}\).

1) Calculer la masse molaire moléculaire du glucose \(C_6H_{12}O_6\). (1 pt)

2) Calculer la masse molaire moléculaire de l’éthanol \(C_2H_6O\). (1 pt)

3) Quelle est la quantité de matière contenue dans \(36,0 \, \text{g}\) de glucose ? (1 pt)

4) Quelle est la masse de \(0,50 \, \text{mol}\) d’éthanol ? (1 pt)

Exercice 3 : Masse volumique, densité et volume molaire (5 points)

L’éthanol \(C_2H_6O\) a une densité \(d = 0,79\) et une masse molaire \(M = 46,0 \, \text{g·mol}^{-1}\). La masse volumique de l’eau est \(\rho_e = 1,00 \, \text{g·mL}^{-1}\).

1) Calculer la masse volumique \(\rho\) de l’éthanol en \(\text{g·mL}^{-1}\). (1 pt)

2) Quelle est la masse de \(50,0 \, \text{mL}\) d’éthanol ? (1 pt)

3) Calculer la quantité de matière d’éthanol contenue dans ce volume. (1 pt)

4) Dans les conditions normales (0°C, 1 atm), le volume molaire d’un gaz est \(V_m = 22,4 \, \text{L·mol}^{-1}\). Quel volume occupe \(0,20 \, \text{mol}\) de dioxygène \(O_2\) ? (1 pt)

5) Quelle est la quantité de matière contenue dans \(11,2 \, \text{L}\) de dioxygène dans les CNTP ? (1 pt)

Exercice 4 : Concentration molaire et massique (4 points)

On dissout \(5,85 \, \text{g}\) de chlorure de sodium \(NaCl\) (\(M = 58,5 \, \text{g·mol}^{-1}\)) dans de l’eau pour obtenir \(250 \, \text{mL}\) de solution.

1) Calculer la quantité de matière de \(NaCl\) dissous. (1 pt)

2) Calculer la concentration molaire \(C\) de la solution en \(NaCl\). (1 pt)

3) Donner la relation entre la concentration massique \(C_m\), la masse \(m\) et le volume \(V\). (1 pt)

4) Calculer la concentration massique \(C_m\) de cette solution. (1 pt)

Exercice 5 : Gaz parfait et loi de Boyle-Mariotte (4 points)

On considère un gaz parfait. On donne la constante des gaz parfaits \(R = 8,314 \, \text{Pa·m}^3·\text{K}^{-1}·\text{mol}^{-1}\).

1) Écrire l’équation d’état des gaz parfaits. (1 pt)

2) Énoncer la loi de Boyle-Mariotte. (1 pt)

3) Un gaz occupe un volume de \(5,0 \, \text{L}\) à la pression de \(1,0 \, \text{atm}\) et à \(25°C\). Calculer la quantité de matière de ce gaz. (1 pt)

4) Si la température est constante, quel volume occupera ce gaz si la pression devient \(2,0 \, \text{atm}\) ? (1 pt)