Calculatrice de grammes en moles

Moles = masse en grammes ÷ masse molaire · Millimoles = moles × 1 000

moles

Le nombre de moles de substance que contient votre échantillon — cette page l’affiche avec cinq décimales

masse

La masse de votre échantillon, en grammes. Un milligramme vaut 0,001 gramme, et la lecture de la balance est la seule mesure que cette page vous demande

masse molaire

Les grammes par mole de la substance — calculés à partir de la formule chimique, ou saisis depuis l’étiquette du flacon

1 000

Le nombre de millimoles dans une mole. Une millimole est un millième de mole, donc la même quantité exprimée en millimoles est mille fois plus grande

Utilisez-la dès qu’une recette, un protocole ou un exercice est rédigé en moles alors que votre balance lit en grammes : c’est l’étape qui convertit l’un en l’autre. C’est aussi la page du sens inverse d’un calcul de moles : si vous cherchez la masse à peser pour un nombre de moles donné, il faut multiplier — ou passer par la page de la molarité, qui fait exactement cela pour les solutions. Ce n’est pas la bonne page pour la concentration d’une solution : des moles seules ne disent rien du volume.

1. Cent grammes d’eau

   1. Masse molaire de H2O : 2 × 1,008 + 15,999 = 18,015 grammes par mole
   2. On divise la masse par cette valeur : 100 ÷ 18,015 = 5,55093 moles
   3. En millimoles : 5,55093 × 1 000 = 5 550,93
   4. Cent millilitres d’eau, donc — cent grammes et cent millilitres, c’est ici la même chose

   L’eau est la seule substance où le gramme et le millilitre coïncident, ce qui en fait le cas le plus facile à vérifier à l’œil : une bouteille d’un litre contient environ 55,5 moles. Rien d’autre dans la cuisine ne se comporte ainsi.

2. Une mole de sel de table, pesée

   1. Masse molaire de NaCl : 22,99 + 35,45 = 58,44 grammes par mole
   2. Pesez exactement 58,44 grammes sur la balance
   3. Divisez : 58,44 ÷ 58,44 = 1 mole
   4. Soit 1 000 millimoles

   C’est ici que la définition de la mole devient concrète : une mole d’une substance, c’est sa masse molaire en grammes. Le 58,44 qu’un flacon de réactif imprime comme masse molaire est aussi, en grammes, la quantité qui fait une mole — le même nombre dans deux rôles différents.

La masse molaire utilisée ici est celle d’une mole de substance pure, donc la réponse ne vaut que sous l’hypothèse que votre échantillon est bien cette substance. Un sel hydraté qui a séché, un réactif qui a absorbé l’humidité de l’air ou un échantillon pur à 90 % déplacent tous le résultat, et aucun d’eux n’est visible dans l’arithmétique : 100 grammes de sel humide contiennent moins de moles de chlorure de sodium que 100 grammes de sel sec. Lorsque vous saisissez à la fois une formule et une masse molaire, les deux sont comparées et le calcul s’arrête si elles diffèrent de plus de 1 %, parce qu’il s’agit alors d’une vraie contradiction et non d’un écart d’arrondi — mais la tolérance est volontairement large, car les chiffres imprimés sur un flacon sont donnés à trois ou quatre chiffres significatifs. Pour un solide ionique comme le chlorure de sodium, il n’y a pas de molécules séparées à compter : une mole de ce solide est une mole de motifs formulaire, ce qui explique que la masse molaire de NaCl ait un sens alors qu’une molécule de NaCl n’existe pas vraiment. Enfin, cette page ne dit rien des solutions. Des moles par litre sont une concentration, et il faut le volume en plus de la masse — c’est la page de la molarité, et les deux ne sont pas interchangeables.

Combien de moles y a-t-il dans 100 grammes d’eau ?

5,55093 moles. La masse molaire de l’eau est de 18,015 grammes par mole, et 100 ÷ 18,015 = 5,55093. En millimoles, la même quantité vaut 5 550,93. Le chiffre n’est identique d’une substance à l’autre que lorsque les masses molaires coïncident, ce qui explique que 100 grammes de sel de table donnent 1,71116 mole : une mole de sel pèse 58,44 grammes, plus de trois fois le poids d’une mole d’eau.

Quelle est la différence entre moles et millimoles ?

Un facteur mille, rien d’autre. Une millimole vaut 0,001 mole, donc 5,55093 moles font 5 550,93 millimoles ; les deux lignes décrivent la même quantité de substance et aucune n’est plus précise que l’autre. Les millimoles sont simplement plus commodes à dire à voix haute dans un laboratoire où les quantités sont petites : 5,55093 moles d’un réactif, c’est un seau, alors que 5,55 millimoles, c’est une spatule.

Faut-il obligatoirement saisir la formule chimique ?

Non — la formule et la masse molaire sont deux solutions de rechange, et il vous en faut une des deux. Saisir la formule est la voie la plus rapide quand vous savez de quelle substance il s’agit, puisque la masse molaire est alors calculée pour vous. Saisir une masse molaire à la place correspond au cas où vous disposez d’un nombre tiré d’un certificat d’analyse, d’une étiquette ou d’un énoncé, sans formule pour l’accompagner. Remplir les deux est permis : si elles concordent, c’est le chiffre que vous avez tapé qui sert et qui s’affiche, et si elles diffèrent de plus de 1 %, le calcul refuse de choisir.

Pourquoi le message dit-il que ma masse molaire ne correspond pas à la formule ?

Parce que les deux diffèrent de plus de 1 %. Cela veut généralement dire que l’une des deux appartient à une autre substance : 58,44 correspond au sel de table et 180,156 au glucose, donc saisir l’une en formule et l’autre en masse molaire est une confusion qui mérite qu’on s’arrête. La tolérance de 1 % existe parce que les masses molaires imprimées sont arrondies — l’eau est imprimée 18,02 face à 18,015 calculés, soit 0,03 % d’écart — donc une valeur recopiée ne correspondra pas exactement et ne doit pas avoir à le faire. Si vous voulez que le nombre saisi soit pris au pied de la lettre, effacez le champ de la formule.

Jusqu’à quelle petite quantité cette page peut-elle descendre ?

Un milligramme, qui donne 0,00006 mole d’eau plutôt que 0 — la ligne des moles porte cinq décimales et celle des millimoles deux, et toutes deux s’arrêtent à la même limite de 10⁻⁵ mol, si bien qu’aucune ne s’effondre en un zéro sec sur la plus petite masse que le champ accepte. À l’autre bout, une tonne fait 55 509,29781 moles d’eau. La ligne des millimoles est la plus lisible des deux en dessous d’un dixième de mole, et c’est pour cela qu’elle est là.

• SI Units — Amount of Substance: the mole — National Institute of Standards and Technology (NIST)
• Standard Atomic Weights — abridged to four significant figures — Commission on Isotopic Abundances and Atomic Weights (CIAAW), IUPAC