La masse molaire : définitions et calculs

La masse molaire d'une espèce chimique est une grandeur physique caractéristique d'une entité, construite à partir de la masse d'une mole d'entités de cette espèce chimique. Elle est notée `M` et s'exprime en gramme par mole : `"g"\cdot\"mol"^{-1}`.

La donnée de la masse molaire atomique d'un élément permet de déduire la masse d'une mole d'atomes de cet élément. Par exemple, la masse molaire atomique de l'azote est `M("N")=14,0\ "g"\cdot"mol"^{-1}`. On en déduit qu'une mole d'atomes d'azote a une masse de `14,0\ "g"`, ou que deux moles d'atomes d'azote ont une masse de `28,0 \ "g"`.

Remarque : les valeurs des masses molaires atomiques des éléments figurent dans le tableau de la classification périodique des éléments. Elles ne sont pas à connaître par cœur.

La donnée de la masse molaire moléculaire d'une espèce chimique moléculaire permet de déduire la masse d'une mole de cette molécule. Elle est égale à la somme des masses molaires atomiques de tous les éléments présents dans la molécule. Par exemple, s'agissant de l’éthanol de formule `"C"_2"H"_6"O"` :

`M("C"_2"H"_6"O")=2\timesM("C")+6\timesM("H")+M("O")`

`M("C"_2"H"_6"O")=2\times12,0\ "g"\cdot "mol"^{-1}+6\times1,0\ "g"\cdot "mol"^{-1}+16,0\ "g"\cdot "mol"^{-1}`

`M("C"_2"H"_6"O")=46,0\ "g"\cdot"mol"^{-1}`

De la même manière :

• la masse molaire d'un ion monoatomique est égale à la masse molaire atomique de l'élément correspondant, la masse des électrons étant négligeable devant celle de l'atome ;
  
• la masse molaire d'un ion polyatomique est égale à la somme des masses molaires atomiques des éléments présents dans l'ion.

Exemples

• Masse molaire de l’ion monoatomique de chlorure : \(M(\text{C}\ell^-)=M(\text{C}\ell)=35,5\ \text{g}\cdot \text{mol}^{-1}\)
  
• Masse molaire de l’ion monoatomique de cuivre : `M("Cu"^{2+})=M("Cu")=63,5\ "g"cdot "mol"^{-1}`
  
• Masse molaire de l’ion polyatomique de permanganate de formule `"MnO"_4^{-}` :

`M("MnO"_4^{-})=M("Mn")+4\times M("O")`

`M("MnO"_4^{-})=54,9\ "g"\cdot "mol"^{-1}+4\times 16,0\ "g"\cdot "mol"^{-1}`

`M("MnO"_4^{-})=118,9\ "g"\cdot "mol"^{-1}`