Comment calculer le pourcentage en masse d'un atome ?

Calcul du pourcentage massique d’un atome dans une molécule

Déterminer la proportion d’un élément particulier au sein d’une molécule est essentiel en chimie. Le pourcentage massique d’un atome dans une molécule exprime la part de la masse totale de la molécule qui est due à cet atome. Ce calcul, relativement simple, repose sur la connaissance des masses molaires des constituants.

Principe de base

Pour calculer le pourcentage massique d’un atome donné, on utilise la formule suivante :

*Pourcentage massique = (Masse molaire de l’élément Nombre d’atomes de l’élément dans la molécule) / Masse molaire de la molécule x 100%**

Décryptage des étapes

1. Identification des éléments et molécule: Commencez par identifier clairement la molécule et l’élément dont vous souhaitez connaître le pourcentage massique. Par exemple, dans le dioxyde de carbone (CO₂), l’élément est le carbone (C).

2. Détermination des masses molaires: Consultez la table périodique des éléments pour trouver la masse molaire de chaque élément. La masse molaire est exprimée en grammes par mole (g/mol). Par exemple, la masse molaire du carbone (C) est approximativement de 12,01 g/mol.

3. Calcul de la masse molaire de la molécule: Calculez la masse molaire de la molécule complète en multipliant la masse molaire de chaque élément par le nombre d’atomes de cet élément dans la molécule, puis en additionnant les résultats. Pour le dioxyde de carbone (CO₂), la masse molaire est approximativement (12,01 g/mol 1) + (16,00 g/mol 2) = 44,01 g/mol.

4. Calcul du pourcentage massique: Appliquez la formule. Dans l’exemple du carbone dans le CO₂, le calcul serait : (12,01 g/mol / 44,01 g/mol) x 100% ≈ 27,29%

Exemple concret : L’eau (H₂O)

Calculons le pourcentage massique d’oxygène dans l’eau (H₂O).

1. Élément : Oxygène (O)
2. Masse molaire de l’oxygène : 16,00 g/mol
3. Masse molaire de l’eau : (1,01 g/mol 2) + (16,00 g/mol 1) = 18,02 g/mol
4. Pourcentage massique de l’oxygène : (16,00 g/mol / 18,02 g/mol) x 100% ≈ 88,80%

Points importants à retenir

• Précision: L’utilisation de masses molaires exactes de la table périodique améliore la précision du résultat.
• Unités: Les masses molaires sont en g/mol. La masse molaire de la molécule et de l’élément doivent s’exprimer dans les mêmes unités pour éviter des erreurs de calcul.
• Nombre d’atomes: N’oubliez pas de considérer le nombre d’atomes de l’élément dans la molécule. Ce nombre apparait dans la formule chimique.

Ce calcul simple permet d’appréhender la composition élémentaire d’une molécule et de déterminer la proportion respective des atomes qui la composent.