I. La mole unité de la quantité de matière

Définition

La mole est la quantité de matière formée par le nombre $6,02 \cdot 10^{23}$ entités chimiques identiques (atomes ou molécules). Son symbole est mol.

La constante d’Avogadro

Le nombre $6,02 \cdot10^{23}$ est appelé la constante d’Avogadro et notée $N_A$ et $N_A = \rm 6,02 \cdot 10^{23}~ mol^{-1}$. 

II. Les masses molaires

Définition générale

La masse molaire d’une espèce est la masse d’une mole d’entités de cette espèce. Elle s’exprime en $\rm g \cdot mol^{-1}$.

Masse molaire atomique

La masse molaire atomique est la masse d’une mole d’atomes de l’espèce considérée.

Exemples :

$M_H=\rm 1 ~g\cdot mol^{-1}$ ; $M_C=\rm 12~ g \cdot mol^{-1}$ ; $M_{Fe}=\rm 56~ g \cdot mol^{-1}$.

Masse molaire moléculaire

La masse molaire moléculaire est la masse d’une mole de molécule de cette espèce. Elle est égale à la somme des masses molaires atomiques des atomes présents dans la molécule.

Exemples :

$M_{H_2O}=2M_H+M_O=2\times 1+16=\rm 18~ g \cdot mol^{-1}$ 
$M_{C_2H_4O_2}=2M_C+4M_H +2M_O=\rm 2 \times 12+4 \times 1 + (2 \times 16)=60~ g \cdot mol^{-1}$ 

Relation entre masse et quantité de matière 

La quantité de matière ($n$) d’un corps pur de masse molaire ($M$) possède une masse ($m$) définie par : 

$n=\dfrac{m}{M}$

avec

$\left\{\begin{array} \\ n \text { : nombre de mol ou quantité de matière en mol } \\ m \text { : la masse du composé en gramme (g)} \\ M \text { : la masse molaire moléculaire du composé en } \rm g \cdot mol^{-1}\end{array}\right.$  

III. Volume molaire

Définition 

C’est le volume occupé par une mole de gaz. II s’exprime en $\rm L/mol$ ou $\rm L \cdot mol^{-1}$.

Dans les conditions normales de température et de pression (C.N.T.P.), le volume molaire vaut $\rm 22,4~L/mol$, il est noté $Vm$ ou $Vo$.

Loi d’Avogadro

Dans les mêmes conditions de température et de pression, des volumes égaux de différents gaz contiennent le même nombre de molécules.

Relation entre le volume molaire d’un gaz et sa quantité de matière

La quantité de matière pour un gaz de volume $V$ et de volume molaire $Vm$ est : 

$n=\dfrac{V}{Vm}$

avec

$\left\{\begin{array} \\ n \text { : nombre de mol ou quantité de matière en mol } \\ V \text { : le volume du gaz en L} \\ Vm \text { : volume molaire en } \rm L \cdot mol^{-1} \end{array}\right.$ 

Densité d’un gaz par rapport à l’air

$d=\dfrac{M}{29}$