Avogadro

[invitea9c5f0bb]

Bonjour à tous !
Je suis à la fac en filière MIMP (maths, info, méca et physique). J'ai également dans cette filière des cours de chimie, et en potassant mes cours je me rends compte que j'ai des difficultés à comprendre une certaine notion, notamment avec le nombre d'avogadros !

Voici donc les exemples où cette notion apparaît que je n'ai pas compris :

- Dans un exercice, nous avons calculé le défaut de masse du tritium, et nous trouvons (delta)m = - 0.0085uma. Pour calculer l'énergie libérée, pas de soucis je comprends, il faut appliquer (delta)E= (delta)m c², en mettant (delta)m en kg.
Cependant ensuite, il y'a la question "Calculer le défaut de masse accompagnant la formation d'une mole de noyaux de tritium" et l'on a :
(delta)m = -0.0085 * 1.66 * 10^-27 * 6.02 * 10^23. Le (1.66 * 10^-27) est la conversion de uma à kg, mais le (6.02*10^23) est le nombre d'avogadro.
Je ne comprends pas ce que cela vient faire là

- Ensuite, dans un autre exercice, on a calculé la masse de l'atome de phosphore (ce que j'ai réussi), puis on nous demande de calculer ma masse atomique molaire de cet élément, et le calcul donne : "masse de l'élément (en kg) * nombre d'avogadros"
Pareil qu'avant, je ne comprends pas ce que cela vient faire ici.

Peut-être que je ne comprends pas tout court la notion du nombre d'avogadro (la dernière fois que je l'ai vue, j'étais en seconde, alors ce n'est plus très clair ) ...

Quelqu'un pourrait-il m'expliquer clairement ce dont-il s'agit et pourquoi on doit utiliser cette notion dans mes 2 exemples ?
Merci !
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[moco]

On ne comprend pas bien où tu as de la peine à comprendre.
Il semble que ce soit dans la définition d'une mole.
Une mole, c'est par définition 600 mille milliards de milliards (d'atomes ou de molclules), ou 6 10²³. Et comme ce nombre est désagréable à prononcer, on dit aussi simplement que c'est le Nombre d'Avogadro, car c'est Monsieur Avogadro qui l'a énoncé le premier.

Un atome de carbone, de tritium, de phosphore, de tout ce que tu veux, a un poids extrêmement petit. Il n'existe pas de balance pour le peser. On peut calculer sa masse, mais on ne peut pas la peser.

On ne peut pas non plus peser 2, 10, 100 ou 1 million d'atomes. C'est encore trop peu. Et c'est Avogadro qui s'est le premier demandé : Mais enfin, combien faudrait-il avoir d'atomes pour qu'on puisse les peser de manière confortable ? Et pour être plus précis, il a proposé de choisir l'atome le plus simple, l'Hydrogène, et la masse la plus simple, le gramme.

Cela revenait à dire : Combien y a-t-il d'atomes dans 1 gramme d'Hydrogène ? Réponse avant de faire le décompte : une mole ! Mais, ceci dit, il fallait encore compter cette mole. Cela a été un travail considérable. On a trouvé plus tard 6 10²³, ou 600 mille milliards de milliards.

Pour revenir à ton problème, si tu calcules un défaut de masse sur un atome unique, tu obtiens un chiffre très petit, qui s'exprime en 10 puissance -27 ou 10 puissance -30 gramme (ou kilogramme). C'est une quantité si petite qu'elle est immesurable. Pour qu'on puisse la mesurer, il faut prendre beaucoup d'atomes de tritium à la fois. Et beaucoup, c'est une mole, ou le nombre d'Avogadro. Donc, pour faire 1 mole de tritium (3 g), tu verras que le défaut de masse est petit, mais pas si petit que cela, car il est de l'ordre du milligramme ou du millionième de gramme. Mais ces masses-là, on peut les peser avec des balances sensibles.

[invitea9c5f0bb]

J'ai du mal à cerner, avec une image en fait, ce que représente le nombre d'avogadro.
Si j'ai bien compris, dans une mole, il y'a N (nombre d'avogadros) particules.
Si encore une fois j'ai bien compris, dans mon deuxième exemple, on a calculé tout d'abord la masse de l'élément phosphore, mais comme cela est très petit, on cherche à simplifier ce nombre en cherchant la masse de N éléments phosphore ?
En fait, la masse molaire atomique, c'est la masse d'une mole d'atomes, ou plus simplement, la masse de N atomes ?


Par contre, autre exercice, mais cette fois, je ne sais pas comment lire la phrase :
" Deux isotopes constituent l'élément brome: 79Br (50,54% et 78,9183 g. Mol-1) et 81Br (49,46% et 80,9163 g. mol-1). Déterminer sa masse atomique molaire. "
Ce sont les pourcentages de quoi ?

La chimie me fait vraiment défaut =S


Autre question, la masse atomique relative, est ce qu'il s'agit de la même chose que la masse molaire atomique ?

Merci de votre réponse en tout cas, j'espère avoir déjà compris la première partie !

[moco]

Tes 5 premières phrases sont correctes.

Dans le cas du brome, tu as deux isotopes constituent l'élément brome: 79Br (50,54% et 78,9183 g. Mol-1) et 81Br (49,46% et 80,9163 g. mol-1).

La masse atomique molaire est la moyenne des masses de ces isotopes, soit le résultat du calcul suivant :
(50.54·78.9183 + 49,46·80.9163)/100.
Fais le calcul tu dois trouver quelque chose proche de 80.

C'est le même calcul que tu devrais faire si on te demandais de calculer la masse moyenne des élèves dans une classe formée de garçons qui auraient tous le même poids, et de filles qui auraient aussi toutes le même poids. Si cette classe contient 41 filles et 59 garçons, et que les filles pèsent toutes 50 kg et les garçons 60 kg, tu obtiendrais la masse moyenne de l'élève moyen en faisant la masse totale des filles (41·50 kg), et la masse totale des garçons (59·60 kg), en faisant la somme, et en divisant le tout par 100.
Cela donnerait : (2050 + 3540)/100 = 55.9 kg

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitea9c5f0bb]

Merci !

Ca me semble beaucoup plus clair maintenant !!
Je vais encore m'entrainer à faire des exercices ça devrait devenir un automatisme à force je pense !