1.18. La masse moléculaire et la masse moléculaire relative

Prélevons un échantillon d'un corps pur composé, par exemple du carbonate de calcium (CaCO₃) dont le nom trivial est le calcaire. Il s'agit d'un corps pur moléculaire. Une molécule de carbonate de calcium compte un atome de calcium, un atome de carbone et trois atomes d'oxygène. Comment faire pour calculer la masse d'une telle molécule? Le plus simplement du monde: la masse moléculaire d'une molécule est égale à la somme des masses des atomes qui composent cette molécule. Dans notre exemple: M_CaCO3 = M_Ca + M_C + 3 M_O = 40 + 12 + 3 . (16) = 100 u = 100 . 1,66 10^-24g = 1,66 10^-22g.

Exercices

Calculer la masse moléculaire des molécules suivantes

HNO₃                         Acide nitrique

Ca(OH)₂                     Hydroxyde de calcium

Fe₂O₃                         Oxyde ferrique

Fe(SCN)₃                  Sulfocyanure ferrique

Hg₂O                          Oxyde mercureux

C₆H₁₂O₆                     Glucose

MgCO₃                        Carbonate de magnésium

Les solutions

Comme la masse atomique relative, la masse moléculaire relative est un nombre pur (sans unité). Ce nombre pur indique combien de fois l'unité de masse atomique unifiée est contenue dans la masse de la molécule considérée. D'une manière générale, la masse moléculaire relative d'une molécule (M_r) est le nombre pur qui indique combien de fois l'unité de masse atomique unifiée est contenue dans la masse de la molécule considérée:

M_rCHCl3 =  Masse d'une molécule de chloroforme / 1 u

La masse moléculaire relative d'une molécule ne doit évidemment pas être confondue avec la masse de la molécule. Ainsi, si la masse moléculaire relative du chloroforme est M_r = 119,5, la masse d'une molécule de chloroforme vaut elle M = 119,5 . 1 u = 119,5 . 1,66 10^-24g = 198,37 . 10^-24g.

Pour obtenir une masse de molécules utilisables au laboratoire, il faut prendre un nombre considérable de molécules. Dès lors, nous choisissons un nombre tel que: 1 u . N = 1g. Donc, N = 6,02252 . 10²³ . Ce nombre est appelé nombre d'Avogadro en l'honneur du chimiste italien Amédéo Avogadro (1776 - 1856) et noté N_A.

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