Mendeleev · Science

Mole et constante d’Avogadro

La mole est l’unité SI de quantité de matière. Une mole contient exactement 6,022 140 76 × 10²³ entités élémentaires spécifiées.

Du microscopique au mesurable

Une mole contient exactement 6,022 140 76 × 10²³ entités

Depuis la redéfinition du SI, la constante d’Avogadro NA a une valeur exacte de 6,022 140 76 × 10²³ mol⁻¹. La mole sert donc de pont entre un nombre gigantesque d’atomes ou de molécules et une quantité de matière que l’on peut peser au laboratoire.

1 molquantité de matière
6,022×10²³entités par mole
N = nNAcompter les entités
Exemple : 0,250 mol d’atomesN = 0,250 × 6,022 140 76 × 10²³ ≈ 1,506 × 10²³ atomes.

Relier la mole à la masse

Si une espèce possède une masse molaire M exprimée en g/mol, la quantité de matière vaut n = m/M. On peut ensuite convertir n en nombre d’entités par N = nNA.

  1. Mesurez ou identifiez la masse m.
  2. Déterminez la masse molaire M.
  3. Calculez n = m/M.
  4. Calculez N = nNA.
Atomes, molécules ou ions ?

Il faut toujours préciser l’entité comptée. Une mole de molécules d’eau n’est pas une mole d’atomes d’hydrogène.

Une constante exacte

La valeur de NA fait partie de la définition actuelle du SI ; elle n’est pas une simple mesure approximative.

Référence vérifiée : Brochure SI du BIPM, 9e édition mise à jour en 2026.
Deux chemins de conversion
masse → moles

n = m/M

moles → entités

N = nNA

Exemple complet : eau

La masse molaire de H₂O vaut environ 18,015 g/mol. Un échantillon de 9,01 g correspond donc à environ 0,500 mol de molécules d’eau. Il contient alors environ 3,01 × 10²³ molécules d’eau. Comme chaque molécule comporte deux atomes d’hydrogène et un atome d’oxygène, ce même échantillon contient deux fois plus d’atomes H que de molécules H₂O.

Ne pas perdre l’entité comptée0,500 mol de H₂O = 0,500 mol de molécules d’eau, mais aussi 1,000 mol d’atomes H et 0,500 mol d’atomes O.

Pourquoi le nombre est si grand

Les atomes et molécules ont des dimensions microscopiques et des masses individuelles extrêmement faibles. Une quantité macroscopique de matière contient donc un nombre gigantesque de particules. La mole évite d’écrire ces nombres à chaque calcul et permet de travailler avec des masses de laboratoire usuelles.

Erreur fréquente : confondre mole et masse

La mole est une unité de quantité de matière, pas une unité de masse. Deux moles de substances différentes contiennent le même nombre d’entités spécifiées, mais leur masse peut être très différente parce que leurs masses molaires ne sont pas les mêmes.

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La constante d’Avogadro

La constante d’Avogadro vaut exactement Nₐ = 6,022 140 76 × 10²³ mol⁻¹. Depuis la redéfinition du SI, cette valeur est fixée par définition.

Compter des particules

Si un échantillon contient N entités, la quantité de matière vaut n = N/Nₐ. Inversement, N = nNₐ.

Pourquoi utiliser la mole ?

Les atomes et molécules sont trop petits pour être comptés individuellement dans un échantillon macroscopique. La mole relie directement ce nombre immense d’entités à des masses et volumes mesurables au laboratoire.

Mole et masse molaire

La masse molaire M permet de relier masse m et quantité de matière : n = m/M. Il faut préciser l’espèce chimique concernée.

Une mole n’est pas une masse : c’est une quantité de matière, définie par un nombre d’entités.