La quantité de matière $n$ (en $\rm mol$) est utilisée pour dénombrer les entités (atomes, molécules, ions). On écrit : $\displaystyle n = \rm \frac{N}{N_A}$ avec $\rm N$ nombre d’entités et $\rm N_A$ constante d'Avogadro avec $\rm N_A = 6,02\cdot 10^{23} ~mol^{-1}$.
La masse molaire atomique $\rm M$ en $\rm g.mol^{-1}$ d’un élément est la masse d’une mole d’atomes de cet élément. On écrit $\rm M = N_A \times \cal m$ avec m masse de l’entité en $g$. On trouve les valeurs des masses molaires atomiques dans le tableau périodique. La masse molaire moléculaire $\rm M$ en $\rm g.mol^{-1}$ d’un élément est la masse d’une mole de molécules : elle est égale à la somme des masses molaires atomiques de tous les atomes qui constituent la molécule.
Le volume molaire $\rm V_m$ d’une espèce à l’état gazeux est le volume occupé par une mole de gaz à températures fixées. À $\rm 20°C$ et $\rm 1013~ hPa$, le volume occupé par une mole de gaz est $\rm V_m = 24,0~L.mol^{-1}$.
Calculs des quantités de matière :
- À partir de la masse d’une espèce chimique :
La quantité de matière $n$ (en mol) d’une espèce chimique de masse $m$ (en $g$) et de masse molaire $\rm M$ (en $\rm g.mol^{-1}$) est : $\displaystyle n = \frac{m}{\rm M}$
- À partir du volume d’un échantillon :
La quantité de matière $n$ (en mol) d’un gaz de volume $\rm V$ en $\rm L$ est : $\displaystyle n = \frac{\rm V}{V_m}$
- À partir du volume d’un corps pur :
$\displaystyle n = \frac{m}{\rm M} = \rm \frac{\rho \times V}{M}$ avec $\rho$ masse volumique $\rho$ d’une espèce en $\rm g.L^{-1}$.
- À partir de la concentration en quantité de matière C d’une espèce en solution (en $\bf mol.L^{-1}$) :
$n =\rm C \times V_{solution}$ avec $\rm V_{solution}$ en $\rm L$.
Remarque : La concentration en masse $\rm C_m$ s’obtient : $\rm C_m = C \times M$.
