Unités
de mesure de la masse atomique, moléculaire et molaire. Démonstration d'une égalité
significative entre deux unités de mesure:
n
daltons/atome = n grammes/mole
autrement:
n
daltons/molécule = n grammes/mole
par Cesare Curti
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Nous démontrons la
suivante égalité
1 dalton x entité
élémentaire-1 = 1 gramme x
mole-1 En d'autres termes nous démontrons que les deux
unités de mesure « dalton x unité naturelle-1 » e
« gramme x mole-1 » ils sont seulement nominalement
différents. « unité
naturelle » et « entité élémentaire » ils sont des synonymes |
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Symboles
utilisés |
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nombre d’Avogadro ……………………….. |
N |
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dalton
………………………………………. kilodalton …………………………………... |
u Ku |
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gramme ……………………………………... kilogramme …………………………………. |
g Kg |
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mole ………………………………………… kilomole ……………………………………. unité naturelle (or entité élémentaire) de
quantité de substance 1000 ee ……………………………………… |
mol Kmol ee Kee |
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Les masses molaires sont habituellement mesurées en
g mol-1 ou Kg Kmol-1. Les masses atomiques peuvent être
mesurées en dalton atom-1: si l’on s’agit de la masse d'un isotope,
c’est nécessaire d’indiquer son propre nombre de masse. Si le nombre de masse n'est
pas indiqué, la masse atomique c’est la masse atomique moyenne. D’une manière
analogue les masses moléculaires peuvent être exprimées en dalton molecule-1.
De la façon plus généralisée, la masse d'une unité naturelle de la quantité de
substance (atome, agrégat des atomes ou autres entités élémentaires) peut être
mesurée en u ee-1 ou Ku Kee-1.
En utilisant
deux de définitions déjà déclarées (sous répété) du nombre d'Avogadro, c’est
facile démontrer l'égalité suivante:
1 dalton x unité naturelle -1 = 1 gramme x mole-1
ou, en utilisant les symboles:
1 u ee-1 = 1 g mol-1
Nous pouvons le
démontrer de la façon suivante:
1)
En Nombre d'Avogadro, dalton et gramme
nous avons démontré que le nombre d'Avogadro est l'équivalent en dalton du
gramme (N u g-1)
2)
En Quantité de
substance et ses unités de mesure. Une troisième définition du nombre
d'Avogadro nous avons défini le nombre d'Avogadro comme l'équivalent,
en unités naturelles, de la mole (N ee mol-1)
Nous
multiplions 1 (dalton x unités naturelle-1) pour N (unités naturelle x
mole-1) et divisons pour N
(dalton x gramme-1) :
1 u ee-1 = 1 u ee-1 N
ee mol-1 N-1 u-1
g
En
simplifiant:
1 u ee-1 = 1 g mol-1
On peut donc conclure que les deux unités de
mesure u ee-1 et g mol-1 sont seulement nominalement
différentes.
Questions et
réponses
Question: la
masse atomique de l’argon c’est de 39,948 u atome-1 ; calculer
la masse molaire de l’argon in g mol-1
Réponse: la
masse molaire de l’argon est 39,948 u atome-1 N atome mol-1 N-1 u-1 g = 39,948
g mol-1
Question: la
masse moléculaire de l'eau est 18,005 u molecule-1; calculer la masse molaire de l'eau en g mol-1
Réponse: la
masse molaire de l'eau est 18,005 u molecule-1 N molécule mol-1 N-1 u-1 g = 18,005
g mol-1
Question: la masse molaire de l'éthanol est 46,069 g
mol-1; calculer la masse
moléculaire de l'éthanol en u molecule-1
Réponse: la mass moléculaire de l'éthanol c’est 46,069 g mol-1 N u g-1 N-1 mol molécule-1 =
46,069 u molecule-1
Question: la
masse d'une unité naturelle de chlorure de sodium est 58,443 u ee-1;
calculer la masse molaire du chlorure de sodium en g mol-1
Réponse: la masse molaire du chlorure de sodium
est 58,443 u ee-1 N ee mol-1
N-1 u-1
g =
58,443 g mol-1
Bologna,
sabato 5 maggio 2001