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Le chapitre « La mole » du programme de physique-chimie de spécialité en première générale traite de concepts fondamentaux en chimie, tels que la notion de mole, la masse molaire et la quantité de matière, ainsi que leur application au dosage par étalonnage.
La mole est une unité fondamentale en chimie qui permet de mesurer la quantité de matière d'une substance. Une mole représente la quantité de matière qui contient autant d'entités élémentaires (atomes, molécules ou ions) qu'il y a d'atomes dans 12 grammes de carbone-12. La constante d'Avogadro (environ 6,022 × 10^23) est le nombre d'entités élémentaires dans une mole. La masse molaire est la masse d'une mole d'une substance exprimée en grammes par mole. On distingue la masse molaire atomique (pour les éléments), moléculaire (pour les composés) et ionique (pour les ions).
La quantité de matière est une grandeur qui mesure la quantité de particules dans une substance. La masse est liée à la quantité de matière par la formule n = m/M, où n est la quantité de matière en moles, m est la masse en grammes et M est la masse molaire en g/mol. Cette relation permet de convertir entre la masse et la quantité de matière.
Pour les gaz, la quantité de matière peut également être exprimée en volume en utilisant le volume molaire des gaz (environ 22,7 L/mol à 0 °C et 1 atm).
La concentration en quantité de matière mesure la quantité de matière d'une substance dissoute dans un volume donné de solution. Elle est exprimée en moles par litre (mol/L) et permet de déterminer la quantité de soluté dans une solution.
Le dosage par étalonnage est une méthode courante pour déterminer la concentration d'une substance dans une solution inconnue. La loi de Beer-Lambert établit une relation linéaire entre l'absorbance d'une solution et sa concentration. La spectroscopie UV-visible est une technique utilisée pour mesurer l'absorbance des solutions. Pour effectuer un dosage par étalonnage, on prépare des solutions étalons de concentrations connues. En mesurant leur absorbance, on trace ensuite une courbe d'étalonnage. En comparant l'absorbance de la solution inconnue à cette courbe, on peut déterminer sa concentration.
En conclusion, le chapitre « La mole » du programme de physique-chimie de spécialité en première générale aborde des concepts essentiels en chimie, tels que la mole, la masse molaire, la quantité de matière, la concentration en quantité de matière, ainsi que le dosage par étalonnage et son application à travers la loi de Beer-Lambert et la spectroscopie UV-visible.