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Chapitre 3 – La mole et la quantité de matière

Exercices par capacités · 2nde générale

Dernière mise à jour : 21 juin 2026

Capacités travaillées

Données : nombre d'Avogadro \(N_A=6{,}02\times10^{23}\) mol⁻¹ ; masses molaires atomiques (g/mol) : H = 1 ; C = 12 ; N = 14 ; O = 16 ; Na = 23 ; S = 32 ; Cl = 35,5 ; Ca = 40.

C1 — Relier nombre d'entités et quantité de matière (\(N=n\,N_A\))

Exercice 1

Combien d'atomes de fer y a-t-il dans \(n=0{,}50\) mol de fer ?

\(N=n\times N_A=0{,}50\times6{,}02\times10^{23}=3{,}01\times10^{23}\) atomes.

Exercice 2

Un échantillon contient \(N=1{,}204\times10^{24}\) molécules d'eau. Quelle quantité de matière \(n\) (en mol) cela représente-t-il ?

\(n=\dfrac{N}{N_A}=\dfrac{1{,}204\times10^{24}}{6{,}02\times10^{23}}=2{,}0\) mol.

Exercice 3

On dispose de \(n=0{,}25\) mol de dioxygène O₂.

  1. Combien de molécules de O₂ cela représente-t-il ?
  2. Chaque molécule O₂ comporte 2 atomes d'oxygène : combien d'atomes d'oxygène y a-t-il en tout ?
  1. \(N=n\times N_A=0{,}25\times6{,}02\times10^{23}=1{,}505\times10^{23}\) molécules.
  2. Chaque molécule contient 2 atomes : \(2\times1{,}505\times10^{23}=3{,}01\times10^{23}\) atomes d'oxygène.
Exercice 4

Un comprimé renferme \(N=3{,}01\times10^{21}\) entités d'un principe actif. Calculer la quantité de matière \(n\) correspondante, en mol.

\(n=\dfrac{N}{N_A}=\dfrac{3{,}01\times10^{21}}{6{,}02\times10^{23}}=5{,}0\times10^{-3}\) mol (soit 5,0 mmol).

C2 — Calculer une masse molaire moléculaire

Exercice 5

Calculer la masse molaire \(M\) du chlorure de sodium NaCl.

\(M(\text{NaCl})=M(\text{Na})+M(\text{Cl})=23+35{,}5=58{,}5\) g/mol.

Exercice 6

Calculer la masse molaire des molécules suivantes :

  1. Eau H₂O
  2. Dioxyde de carbone CO₂
  3. Diazote N₂
  1. \(M(\text{H}_2\text{O})=2\times1+16=18\) g/mol.
  2. \(M(\text{CO}_2)=12+2\times16=44\) g/mol.
  3. \(M(\text{N}_2)=2\times14=28\) g/mol.
Exercice 7

Calculer la masse molaire du glucose C₆H₁₂O₆.

\(M(\text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6)=6\times12+12\times1+6\times16=72+12+96=180\) g/mol.

Exercice 8

Calculer la masse molaire des espèces suivantes :

  1. Carbonate de calcium CaCO₃
  2. Acide sulfurique H₂SO₄
  1. \(M(\text{CaCO}_3)=40+12+3\times16=40+12+48=100\) g/mol.
  2. \(M(\text{H}_2\text{SO}_4)=2\times1+32+4\times16=2+32+64=98\) g/mol.

C3 — Calculer une quantité de matière (\(n=\dfrac{m}{M}\))

Exercice 9

Quelle quantité de matière représente \(m=36\) g d'eau ? (On a calculé \(M(\text{H}_2\text{O})=18\) g/mol.)

\(n=\dfrac{m}{M}=\dfrac{36}{18}=2{,}0\) mol.

Exercice 10

Calculer la quantité de matière contenue dans \(m=22\) g de dioxyde de carbone CO₂ (\(M=44\) g/mol).

\(n=\dfrac{m}{M}=\dfrac{22}{44}=0{,}50\) mol.

Exercice 11

Quelle masse de glucose (\(M=180\) g/mol) faut-il peser pour obtenir \(n=0{,}25\) mol ? (Utiliser \(m=n\times M\).)

\(m=n\times M=0{,}25\times180=45\) g.

Exercice 12

On pèse \(m=11{,}7\) g de chlorure de sodium NaCl (\(M=58{,}5\) g/mol). Quelle quantité de matière cela représente-t-il ?

\(n=\dfrac{m}{M}=\dfrac{11{,}7}{58{,}5}=0{,}20\) mol.

Exercice 13

Un échantillon de \(m=4{,}0\) g d'un corps pur correspond à \(n=0{,}125\) mol. Déterminer sa masse molaire \(M\), puis l'identifier parmi : eau H₂O (18 g/mol), méthane CH₄ (16 g/mol), méthanol CH₄O (32 g/mol).

\(M=\dfrac{m}{n}=\dfrac{4{,}0}{0{,}125}=32\) g/mol.

Cette masse molaire correspond au méthanol CH₄O (32 g/mol).

C4 — Enchaîner masse, quantité de matière et nombre d'entités

Exercice 14

Combien de molécules d'eau y a-t-il dans \(m=36\) g d'eau (\(M=18\) g/mol) ?

Étape 1 : \(n=\dfrac{m}{M}=\dfrac{36}{18}=2{,}0\) mol.

Étape 2 : \(N=n\times N_A=2{,}0\times6{,}02\times10^{23}=1{,}204\times10^{24}\) molécules.

Exercice 15

On dispose de \(m=8{,}8\) g de dioxyde de carbone CO₂ (\(M=44\) g/mol).

  1. Calculer la quantité de matière \(n\).
  2. En déduire le nombre de molécules de CO₂.
  1. \(n=\dfrac{m}{M}=\dfrac{8{,}8}{44}=0{,}20\) mol.
  2. \(N=n\times N_A=0{,}20\times6{,}02\times10^{23}=1{,}204\times10^{23}\) molécules.
Exercice 16

Un morceau de sucre (saccharose, \(M=342\) g/mol) a une masse \(m=6{,}0\) g. On donne ci-dessous les grandeurs utiles.

GrandeurValeur
Masse \(m\)6,0 g
Masse molaire \(M\)342 g/mol
Nombre d'Avogadro \(N_A\)6,02 × 10²³ mol⁻¹
  1. Calculer la quantité de matière \(n\) de saccharose (arrondir à \(1{,}75\times10^{-2}\) mol).
  2. En déduire le nombre de molécules de saccharose.
  1. \(n=\dfrac{m}{M}=\dfrac{6{,}0}{342}=1{,}75\times10^{-2}\) mol.
  2. \(N=n\times N_A=1{,}75\times10^{-2}\times6{,}02\times10^{23}=1{,}05\times10^{22}\) molécules.