Corrigés — La quantité de matière 2de

Exercice 1 — La mole, définition exacte 8 points

Lis le document, puis réponds.

• Une définition ne se mesure pas : c'est ce qui change tout.
• On calcule avec la valeur arrondie ; on n'écrit la définition qu'en entier.
• L'incertitude est passée ailleurs : sur la masse du kilogramme, qui dépend désormais de constantes.

Exercice 2 — Le paquet, une façon de compter 6 points

Trois paquets, et ce qu'ils ont en commun.

• Une mole d'œufs existe aussi — elle est simplement inutile.
• Le paquet est calibré pour qu'une mole d'entités pèse un nombre commode de grammes.

Exercice 3 — Un ordre de grandeur 6 points

Pour sentir ce que représente le nombre d'Avogadro.

• On divise un nombre d'entités par un nombre d'entités par seconde : le résultat est en secondes.
• Le nombre d'Avogadro n'est pas fait pour être atteint, mais pour être divisé.

Exercice 1 — Lire une formule 8 points

Une formule brute dit combien d'atomes de chaque élément compose l'entité.

• L'indice qui suit un symbole compte les atomes de cet élément ; l'absence d'indice vaut 1.
• On lit de gauche à droite, symbole par symbole.
• Compter les atomes ne suffit pas : il faut les peser.

Exercice 2 — Additionner les masses 6 points

Complète le tableau. Les masses des atomes sont lues dans la classification périodique.

• C'est exactement la capacité exigible : déterminer la masse d'une entité à partir de sa formule brute et de la masse des atomes qui la composent.
• Une unité de masse atomique vaut un gramme divisé par le nombre d'Avogadro.

Exercice 3 — Deux formules de plus 6 points

Même travail sur les deux dernières espèces du chapitre.

• On additionne autant de fois la masse d'un atome qu'il y en a dans la formule.
• Comparer deux masses d'entités, c'est comparer deux quotients : on divise l'une par l'autre.

Exercice 1 — Le chemin, étape par étape 8 points

Quatre étapes, deux divisions.

• On divise une masse par une masse : le résultat est un nombre, sans unité.
• Un ordre de grandeur à retenir : dix-huit grammes d'eau, c'est à peu près une mole.
• Le chemin est le même : peser, lire la formule, diviser deux fois.

Exercice 2 — Quatre affirmations 6 points

Une seule réponse est juste à chaque ligne.

• La troisième ligne rappelle qu'un nombre d'entités se compte : il est entier, même s'il est énorme.
• Deux fois plus de matière pesée, deux fois plus de moles : le rapport ne dépend que de l'espèce.

Exercice 3 — Le chemin inverse 6 points

On connait la quantité de matière, on cherche la masse à peser.

• Le chemin inverse emploie les deux mêmes nombres, en multipliant au lieu de diviser.
• C'est la vérification la moins chère qui soit, et presque personne ne la fait.

Exercice 1 — Deux échelles, un pont 8 points

Toute la difficulté du chapitre tient dans ce passage d'une échelle à l'autre.

• Le rapport entre les deux est de l'ordre de 10^20 : c'est pour cela qu'on compte par paquets.
• Ce n'est pas une coïncidence : l'unité de masse atomique a été calibrée pour cela.
• C'est ce qui fait du nombre d'Avogadro un pont, et non une propriété d'une espèce.

Exercice 2 — Cinq copies à corriger 6 points

Trois de ces copies confondent un nombre et une masse, chacune à sa façon.

• Les trois erreurs sont la même, sous trois formes : confondre compter et peser.
• Écrire l'unité d'une constante est le meilleur moyen de se rappeler ce qu'elle relie.

Exercice 3 — Pourquoi les deux nombres coïncident 6 points

Une entité de M unités de masse atomique donne une mole de M grammes. Ce n'est pas un hasard.

• Les deux divisions se compensent exactement : c'est ce qui rend la classification périodique directement utilisable au laboratoire.
• Même compte, masses différentes : c'est exactement ce que la copie C confondait.

Exercice 1 — Deux écritures 8 points

Range ces huit nombres selon leur écriture.

• Une écriture scientifique a toujours la même forme : un nombre entre 1 et 10, multiplié par une puissance de dix.
• On déplace la virgule jusqu'à obtenir un chiffre avant elle, et l'on compte les déplacements.
• L'écriture scientifique met l'ordre de grandeur en évidence : c'est lui qu'on vérifie d'abord.

Exercice 2 — Quatre affirmations 6 points

Une seule réponse est juste à chaque ligne.

• Un zéro final après la virgule est significatif : « 18,0 » n'est pas « 18 ».
• Recopier tout l'écran de la calculatrice est l'erreur la plus courante des copies.

Exercice 3 — Un calcul complet, bien écrit 6 points

On pèse 2,50 g de carbonate de calcium.

• Trois étapes : la masse de l'entité, le nombre d'entités, la quantité de matière.
• Un résultat sans unité n'est pas un résultat : c'est un nombre.