Comment utiliser cette calculatrice
- Saisissez la formule exactement telle qu'elle est écrite, avec une majuscule pour la première lettre du symbole de chaque élément (NaCl, et non nacl).
- Écrivez les indices sous forme de chiffres simples après le symbole, par exemple C6H12O6.
- Les groupes entre parenthèses tels que Ca(OH)2 sont automatiquement développés.
- Entrez la masse d'un échantillon en grammes pour connaître le nombre de moles et de molécules qu'il contient.
- Consultez la ligne de composition pour vérifier le pourcentage massique de chaque élément.
Méthode de calcul
La masse molaire est la somme des masses atomiques standard de chaque atome de l'unité formulaire, exprimée en grammes par mole. Les masses atomiques utilisées ici sont les valeurs standard de l'IUPAC, qui sont des moyennes pondérées par l'abondance isotopique naturelle observée dans les échantillons terrestres. C'est pourquoi le chlore apparaît à 35,45 plutôt qu'à 35. Le chlore naturel est constitué d'environ trois quarts de Cl-35 pour un quart de Cl-37.
Depuis la redéfinition du SI en 2019, la mole est fixée à exactement 6,02214076 × 10²³ entités élémentaires, la dissociant ainsi du kilogramme. En pratique, rien n'a changé pour les chimistes : la valeur numérique de la masse molaire d'une substance en g/mol reste égale à sa masse moléculaire relative, bien en deçà de l'erreur expérimentale, ce qui laisse l'arithmétique habituelle intacte.
La composition centésimale massique est un contrôle rapide de cohérence d'une formule. Si une analyse par combustion indique 40,0 % de carbone, 6,7 % d'hydrogène et 53,3 % d'oxygène, cela correspond à CH₂O comme formule brute empirique, et le glucose (C₆H₁₂O₆) a exactement les mêmes pourcentages puisqu'il s'agit du même rapport à plus grande échelle. Les formules empiriques sont déduites de la composition ; les formules moléculaires nécessitent une mesure séparée de la masse molaire pour déterminer le facteur multiplicateur.
Formule et références
M = Σ (nᵢ × Aᵢ), où nᵢ est le nombre d'atomes de l'élément i et Aᵢ sa masse atomique standard ; n = masse ÷ M ; molécules = n × 6,02214076 × 10²³
Commission de l'IUPAC sur l'abondance des isotopes et les poids atomiques, masses atomiques standard (2021) ; Brochure sur le SI du BIPM, 9e édition, définition de la mole.
Exemple de calcul
Calculer la masse molaire de l'hydroxyde de calcium, Ca(OH)₂, et le nombre de moles dans un échantillon de 25 g.
- La parenthèse se développe en CaO2H2.
- Ca 40,078 + O 15,999 × 2 = 31,998 + H 1,008 × 2 = 2,016.
- Total : 40,078 + 31,998 + 2,016 = 74,092 g/mol.
- Moles dans 25 g : 25 ÷ 74,092 = 0,337 mol.
Ca(OH)₂ a une masse molaire de 74,09 g/mol, donc un échantillon de 25 g contient 0,337 mol, soit environ 2,03 × 10²³ unités formulaires.
Questions fréquentes
Pourquoi la casse des lettres est-elle importante ?
Les symboles des éléments sont sensibles à la casse : Co correspond au cobalt tandis que CO désigne le monoxyde de carbone. L'analyseur suit la même règle, de sorte qu'une saisie en minuscules sera rejetée ou mal interprétée.
La masse molaire et le poids moléculaire sont-ils identiques ?
Numériquement oui, à des fins pratiques. Le poids moléculaire est une masse relative sans dimension ; la masse molaire s'exprime en g/mol.
Puis-je saisir des hydrates comme le CuSO4·5H2O ?
Écrivez-le sous la forme CuSO4H10O5 ou calculez le sel anhydre et l'eau séparément avant d'additionner les résultats.
Pourquoi la réponse diffère-t-elle légèrement de celle de mon manuel ?
Les masses atomiques sont révisées périodiquement au fur et à mesure que les mesures isotopiques s'affinent. Les différences apparaissent à la troisième ou quatrième décimale et n'affectent jamais une pesée en laboratoire.