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Notion de quantité de matière pour les solides, les liquides et les gaz

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TP n°1 Détermination d'une quantité de matière

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n°17/27 p25
Voici le lien pour faire les exercices pour lundi 19/09

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✔ RAI/ANA : Faire le lien entre les modèles microscopiques et les grandeurs macroscopiques

En 2016, la statue de l'archange du Mont- Saint-Michel a été redorée avec une masse de 128 g d'or. Un bijoutier normand cherche à connaître le nombre d'alliances 18 carats correspondant à cette quantité d'or. Une alliance 18 carats contient une quantité moyenne de matière d'or de : mol.

Déterminer la masse en or d'une alliance 18 carats.

Déterminer le nombre d'alliances que l'on peut fabriquer avec la même masse d'or que sur la statue.

✔ REA : Agir de façon responsable : respecter les règles de sécurité

◆ L'aspartame est un édulcorant, une molécule au goût 200 fois plus sucré que le sucre alimentaire (saccharose). La réglementation impose une dose journalière admissible (DJA) de 40 mg/kg de masse corporelle de l'individu. Un adolescent diabétique de 55 kg en consomme régulièrement dans des sodas qui indiquent une masse de 500 mg pour 1,0 L de boisson.

Déterminer la quantité de matière d'aspartame contenue dans 1,0 L de soda.

Quel volume de soda l'adolescent peut-il ingérer quotidiennement sans dépasser la dose d'aspartame conseillée ?

✔ RAI/ANA : Utiliser des observations/des mesures/des documents pour répondre à une problématique

Identifier la bonne réponse pour chaque question.

résultat (analyse 1) résultat (analyse 2).
résultat (analyse 1) résultat (analyse 2).
résultat (analyse 1) résultat (analyse 2).

0,1 mol de gaz 1 et 3,0 L de gaz 2 avec un volume molaire 24,0 L·mol⁻¹, dans les mêmes conditions.

✔ VAL : Traiter/exploiter/modéliser numériquement un ensemble de mesures

Le savon de Marseille est vendu en cube de 600 g. On considère, avec les pertes des différentes étapes de fabrication, que 1,0 mol d'huile permet d'obtenir 2,1 mol de savon. Le savon a pour formule brute .

Calculer la quantité de matière correspondant à une tonne d'huile.

Déterminer alors la quantité de matière de savon obtenue.

En déduire la masse totale de savon.

Déterminer le nombre de cubes de savon.

Écrire la formule littérale, faire l'application numérique de la masse molaire de

Écrire la formule littérale, poser le calcul, donner le résultat et l'unité de la quantité de
Écrire la formule littérale, poser le calcul, donner le résultat et l'unité du volume de
Écrire la similitude des quantités.
Écrire complètement les calculs de masse molaire et masse de

✔ RAI/ANA : Construire un raisonnement, communiquer sur les étapes

La vitamine C, de formule brute , est une molécule indispensable à l'organisme, qui intervient notamment dans l'absorption du fer nécessaire à la synthèse des glo- bules rouges. Très présente dans les fruits et légumes, elle doit être consommée à hauteur de mol par jour selon l'AFSSA (Agence française de sécurité sanitaire des aliments). Un jus d'orange industriel indique qu'un verre de 20 cL de jus d'orange apporte plus de la moitié de la vitamine C quotidienne.

Déterminer la masse de vitamine C à ingérer quotidiennement.

Pour couvrir les apports en vitamine C, est-il préférable de consommer un jus d'orange fraîchement pressé ou en brique industrielle ?

L'indication du fabricant est-elle juste ?

Masse en vitamine C pour un verre de 20 cl :
jus d'orange industriel à base de concentré : 65 mg ;
jus d'orange maison : 125 mg.

✔ VAL : Exploiter numériquement des mesures

Les rejets industriels dans les cours d'eau sont réglementés et nécessitent parfois la mise en place d'une station d'épuration des eaux usées.
Une entreprise de traitements de surface l'exploite pour surveiller les rejets en élément chrome, cuivre, nickel, zinc et en ions sulfate Suite à un incident de vanne, une analyse des eaux usées est réalisée. Pour un litre d'eau traitée, les masses maximales rejetables et les résultats d'analyse sont résumés dans le tableau ci-dessous.

Résultats d'analyse d'un litre d'eau traitée

Déterminer les masses des différents constituants de l'échantillon d'eau analysée.

Cet incident de vanne peut-il avoir des conséquences ?

✔ RAI/ANA : Utiliser des mesures pour répondre à une problématique

La maturité du raisin est un élément essentiel pour le début des vendanges et l'obtention d'un vin de qualité. Un des critères est la teneur en sucre du raisin : elle est mesurée à l'aide d'un réfractomètre. La mesure de l'indice de réfraction permet de connaître la masse de sucre dans 1,00 L de jus de raisin. On fait l'hypothèse que le sucre du raisin n'est que du saccharose .
Un laboratoire de contrôle mesure un indice de réfraction de 1,364 5 pour le jus de raisin d'un vigneron. Il est considéré qu'une teneur satisfaisante en sucre est atteinte pour 0,585 mol de saccharose dans 1,00 L de jus.

Évolution de l'indice de réfraction en fonction de la masse de sucre dans 1 L de solution.

Déterminer la masse de saccharose lors de ce contrôle.

Déterminer la quantité de matière de saccharose correspondante.

Le vigneron peut-il commencer les vendanges ?

◆ Proposer une justification pour chaque erreur relevée par le correcteur.

La masse d'un litre de vinaigre est 1 010 g. Comme le vinaigre contient 8 % d'acide en masse, on a :

La masse molaire de l'acide acétique vaut :

g·mol⁻¹.

L'expression littérale donnant la quantité de matière d'acide acétique est

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✔ RAI/ANA : Faire le lien entre les modèles microscopiques et les grandeurs macroscopiques En 2016, la statue de l'archange du Mont- Saint-Michel a été redorée avec une masse de 128 g d'or. Un bijoutier normand cherche à connaître le nombre d'alliances 18 carats correspondant à cette quantité d'or.

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TP n°15 Bilan de puissance en électricité

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Constitution et transformation de la matière

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Constitution et transformation de la matière

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Composition chimique d'un système
Composiition chimique des solutions
Evolution d'un système chimique

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Ondes mécaniques
Images et couleurs
Modèle ondulatoire et particulaire de la lumière

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Constitution et transformation de la matière

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Constitution et transformation de la matière

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Réactions d'oxydo-réduction
Détermination d'une quantité de matière par titrage.

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Etudes énergétiques en électricité.
Mouvement d'un système
Etudes énergétiques en mécanique

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Modélisation de la transformation chimique

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Modélisation de la transformation chimique

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De la structure à la polarité d'une entité
Interpréter les propriétés d'une espèce chimique
Structure des entités chimiques

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Modélisation d'interactions fondamentales.
Description d'un fluide au repos

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Synthèse d'espèces chimiques organiques
Conversions d'énergie au cours d'une combustion

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Vidéo Lampe à lave

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La quantité de matière est une donnée essentielle pour le chimiste. Au laboratoire, la mesure de cette grandeur n'est pas directe.

➜ Comment déterminer expérimentalement la quantité de matière d'un solide ou d'un liquide ?

Par intuition

Quelle grandeur physique mesurable permet d'accéder à la quantité de matière d'un échantillon ?

La masse molaire

La masse molaire d'une entité polyatomique correspond à la somme des masses molaires de chaque élément chimique qui la compose. Par exemple, pour l'eau, on obtient :

Expérience 1 : relation entre n m m m n n et

Voici un tableau présentant pour différents volumes considérés les quantités d'huile de colza correspondantes.

Expérience 2 : l'éruption colorée

Verser 0,143 mol de bicarbonate de sodium au fond d'un verre de 25 cl.
Ajouter 9,34 10⁻² mol d'huile de colza.
Verser dans un second verre quelques gouttes d'un colorant alimentaire et du vinaigre blanc. Réaliser autant de solutions de vinaigre qu'il y a de colorants alimentaires différents.
Verser quelques gouttes de la solution de vinaigre blanc au-dessus de l'huile.
Laisser le vinaigre tomber au fond du verre.

✔ VAL : Précision et incertitudes

✔ RÉA : Effectuer des mesures

1. Doc. 1 Retrouver par calcul la masse molaire du composé majoritaire de l'huile de colza.

2. Doc. 1 Calculer la masse molaire du bicarbonate de sodium.

3. Doc. 2 Donner la masse de l'huile pour chaque valeur du tableau expérimental.

4. En déduire une relation mathématique associant les trois grandeurs masse , quantité de matière et masse molaire .

5. Doc. 3 Proposer un protocole scientifique précis, incluant le nom du matériel de laboratoire, de la recette initiale.

6. Après vérification par le professeur, réaliser le protocole expérimental.

7. Proposer une explication au mouvement des gouttes de vinaigre blanc.

Quelle relation permet de déterminer une quantité de matière à partir de la masse d'un échantillon ?

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Fabriquer une lampe a lave | Lelivrescolaire.fr

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La quantité de matière est une donnée essentielle pour le chimiste. Au laboratoire, la mesure de cette grandeur n'est pas directe. Quelle grandeur physique mesurable permet d'accéder à la quantité de matière d'un échantillon ? La masse molaire d'une entité polyatomique correspond à la somme des masses molaires de chaque élément chimique qui la compose.

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Chapitre 2 Composition chimique des solutions colorées

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TP n°3 Concentration d'un colorant alimentaire

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✔ RAI/ANA : Associer les unités de mesure à leurs grandeurs

L'éosine est une solution antiseptique. On la trouve sous forme d'unidoses de 2 mL à 2 %, soit une concentration de 20,0 g·L⁻¹.

La masse molaire de l'éosine est de 694 g·mol⁻¹. En déduire la concentration en quantité de matière de la solution.

Calculer la quantité de matière d'éosine contenue dans une unidose.

✔ RAI/ANA : Utiliser des documents pour répondre à une problématique

La bouteille bleue est une expérience au cours de laquelle la solution à l'intérieur de la bouteille change de couleur quand on l'agite. L'espèce chimique responsable de la coloration de la bouteille est le bleu de méthylène. Au repos, le bleu de méthylène réagit avec du glucose dissous et est présent sous sa forme incolore. Lors de l'agitation, le bleu de méthylène réagit avec le dioxygène de l'air pour se transformer dans sa forme colorée. Une fois l'agitation terminée, le cycle reprend, le bleu de méthylène réagit avec le glucose et la solution se décolore. Et ainsi de suite.

Justifier que le spectre d'absorption est celui de la forme colorée du bleu de méthylène.

À quelle longueur d'onde doit-on régler le spectrophotomètre pour réaliser une mesure d'absorbance d'une solution de bleu de méthylène ?

Représenter l'allure du spectre d'absorption du bleu de méthylène sous sa forme incolore.

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Pour s'échauffer - Pour commencer | Lelivrescolaire.fr

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✔ RAI/ANA : Associer les unités de mesure à leurs grandeurs L'éosine est une solution antiseptique. On la trouve sous forme d'unidoses de 2 mL à 2 %, soit une concentration de 20,0 g·L-1. La masse molaire de l'éosine est de 694 g·mol-1. En déduire la concentration en quantité de matière de la solution.

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TP n°5 Description de l'évolution d'un système chimique

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n°19/21 et 26 p 57/60/62

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Exercices pour commencer | Lelivrescolaire.fr

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Chapitre 4  les ondes mécaniques progressives

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n° 16 et 18 p 330/332
n°24 p 334

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Pour s'échauffer - Pour commencer | Lelivrescolaire.fr

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TP n°8 Relations de conjugaison et de grandissement

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TP n°8 Relations de conjugaison et de grandissement

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TP n°8 L'oeil, un instrument remarquable.

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n°25/26/30

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Chap 6 Modèle ondulatoire et corpusculaire de la lumière

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✔ RAI/MOD : Modéliser une transformation chimique

Le sodium doit être stocké à l'abri de l'humidité (dans l'huile de paraffine). Lorsqu'un morceau de sodium est mis en contact avec de l'eau, une réaction violente se produit selon l'équation suivante :
Écrire les deux couples redox en présence.

2. Déterminer les deux demi-équations mises en jeu.

Retrouvez une vidéo de la réaction du sodium dans l'eau.

✔ APP : Extraire l'information utile d'un texte

D'après les documents, écrire l'équation de la fusion de l'alumine.

2. Écrire les demi-équations des réactions qui se produisent en précisant le type de réaction.

3. Écrire l'équation bilan de la réaction.

4. Quelles masses d'aluminium et de dioxygène obtient-on avec une tonne d'alumine ?

5. Écrire l'équation bilan de la formation du dioxyde de carbone .

6. Quelle masse minimale de carbone est nécessaire pour réduire l'oxygène produit ?

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Pour s'échauffer - Pour commencer | Lelivrescolaire.fr

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✔ RAI/MOD : Modéliser une transformation chimique Le sodium doit être stocké à l'abri de l'humidité (dans l'huile de paraffine). Lorsqu'un morceau de sodium est mis en contact avec de l'eau, une réaction violente se produit selon l'équation suivante : Écrire les deux couples redox en présence. 2.

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Chap 10 Structure des molécules organiques

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Chap 10 Structure des molécules organiques

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Chap 12  Structure des entités organiques

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Chap 11 Etudes énergétiques en électricité

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Chap 11 Etudes énergétiques en électricité

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5. En proposant une chaîne énergétique, expliquer pourquoi le rendement est si faible.

6. Que doit faire Frédéric pour s'éclairer plus longtemps ?

4. Savoir utiliser la relation donnée et les données du texte.

5. Envisager des pertes d'énergie dans les convertisseurs d'énergie.

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5. En proposant une chaîne énergétique, expliquer pourquoi le rendement est si faible. 6. Que doit faire Frédéric pour s'éclairer plus longtemps ? 4. Savoir utiliser la relation donnée et les données du texte. 5. Envisager des pertes d'énergie dans les convertisseurs d'énergie.

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5. En proposant une chaîne énergétique, expliquer pourquoi le rendement est si faible.

6. Que doit faire Frédéric pour s'éclairer plus longtemps ?

4. Savoir utiliser la relation donnée et les données du texte.

5. Envisager des pertes d'énergie dans les convertisseurs d'énergie.

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5. En proposant une chaîne énergétique, expliquer pourquoi le rendement est si faible. 6. Que doit faire Frédéric pour s'éclairer plus longtemps ? 4. Savoir utiliser la relation donnée et les données du texte. 5. Envisager des pertes d'énergie dans les convertisseurs d'énergie.

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Chap 12 Etudes énergétiques en mécanique

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Déterminer le travail d'une force

Épuisé par sa journée de cours, Pierre décide d'emprunter l'ascenseur plutôt que l'escalier pour accéder à son appartement situé au 4 e étage d'un immeuble.

1. Calculer le travail du poids de Pierre.

2. Le travail du poids de Pierre serait-il différent s'il avait pris les escaliers ? Justifier.

3. Dans chaque cas, indiquer si le travail du poids est moteur, résistant ou nul.

4. Dans quel référentiel d'étude avez-vous réalisé les calculs précédents ? Dans le référentiel de l'ascenseur, que vaut le travail du poids de Pierre ?

Au 4 e étage d'un immeuble, la distance au sol est de 17,0 m.

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Épuisé par sa journée de cours, Pierre décide d'emprunter l'ascenseur plutôt que l'escalier pour accéder à son appartement situé au 4 e étage d'un immeuble. 1. Calculer le travail du poids de Pierre. 2. Le travail du poids de Pierre serait-il différent s'il avait pris les escaliers ? Justifier. 3.

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Retour sur le record du plus haut saut du monde, grâce à la mission Red Bull Stratos

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En 2012, Felix Baumgartner est rentré dans l’histoire en battant le record du saut le plus haut du monde. On vous dit tout sur cet exploit.

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GoPro: Red Bull Stratos - The Full Story