Comment calculer la quantité de matière de chlorure ?

Calculer la quantité de matière de chlorure : Au-delà du sel de table

Le calcul de la quantité de matière, exprimée en moles (mol), est une opération fondamentale en chimie. Bien que souvent illustré par le chlorure de sodium (sel de table, NaCl), la méthode s’applique à tous les chlorures, qu’ils soient simples ou complexes. Cet article détaille le processus et explore les subtilités liées à la détermination de la quantité de matière de différents chlorures.

Le cas du chlorure de sodium (NaCl) : un exemple concret

Pour le chlorure de sodium, le calcul est relativement simple. Il repose sur la relation fondamentale entre la masse (m), la quantité de matière (n) et la masse molaire (M) :

n = m / M

• n représente la quantité de matière en moles (mol).
• m représente la masse de la substance en grammes (g).
• M représente la masse molaire de la substance en grammes par mole (g/mol).

La masse molaire du NaCl est obtenue en additionnant les masses molaires atomiques du sodium (Na) et du chlore (Cl), soit environ 23 g/mol + 35,5 g/mol = 58,5 g/mol.

Exemple : Calculons la quantité de matière contenue dans 20 grammes de NaCl.

n = 20 g / 58,5 g/mol ≈ 0,34 mol

Donc, 20 grammes de NaCl contiennent environ 0,34 mole.

Au-delà du NaCl : les nuances pour d’autres chlorures

La méthode reste la même pour d’autres chlorures, mais il faut adapter la masse molaire en fonction de la formule chimique.

• Chlorure de calcium (CaCl₂): La masse molaire est de 40 g/mol (Ca) + 2 * 35,5 g/mol (Cl) = 111 g/mol.
• Chlorure de fer(III) (FeCl₃): La masse molaire est de 56 g/mol (Fe) + 3 * 35,5 g/mol (Cl) = 162,5 g/mol.
• Chlorure d’ammonium (NH₄Cl): La masse molaire est de 14 g/mol (N) + 4 * 1 g/mol (H) + 35,5 g/mol (Cl) = 53,5 g/mol.

Pour chaque chlorure, il est crucial de déterminer la formule chimique exacte afin de calculer correctement la masse molaire et, par conséquent, la quantité de matière. L’utilisation d’une table périodique des éléments est indispensable pour trouver les masses molaires atomiques.

Cas des solutions aqueuses : une considération supplémentaire

Lorsque le chlorure est dissous dans une solution aqueuse, la quantité de matière de chlorure se réfère à la quantité de chlorure dissous. Il faut tenir compte de la concentration de la solution et de son volume pour déterminer la quantité de matière. Des calculs supplémentaires impliquant la molarité (mol/L) seront alors nécessaires.

En conclusion, le calcul de la quantité de matière d’un chlorure est un processus relativement simple, mais qui nécessite une attention particulière à la formule chimique de la substance afin de déterminer précisément sa masse molaire. L’application de la formule n = m / M, combinée à une connaissance des masses molaires atomiques, permet de réaliser ce calcul avec précision, que ce soit pour des chlorures purs ou en solution.