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Vidéo de question : Calcul du nombre d’atomes d’oxygène dans une masse donnée d’oxygène gazeux Chimie

Combien y a-t-il d’atomes d’oxygène dans 224 g de O₂ ? Donnez votre réponse à deux décimales près. [O = 16 g/mol].

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Transcription de vidéo

Combien y a-t-il d’atomes d’oxygène dans 224 grammes de O2 ? Donnez votre réponse à deux décimales près. L’oxygène a une masse molaire de 16 grammes par mole.

La masse d’une substance et le nombre d’entités de cette substance ne peuvent pas être directement liés l’un à l’autre. Cependant, la masse d’une substance peut être liée à la quantité de cette substance en moles, qui peut être liée au nombre d’entités de cette substance. La masse et la quantité peuvent être liées via l’équation clé 𝑛 égale 𝑚 divisée par M, où 𝑛 est la quantité en moles, 𝑚 est la masse en grammes et M est la masse molaire en grammes par mole.

La masse d’oxygène gazeux est indiquée dans la question, de même que la masse molaire de l’oxygène. Mais nous devons être prudents ici. La masse molaire fournie est la masse molaire des atomes d’oxygène. Mais ce dont nous avons besoin, c’est la masse molaire des molécules d’oxygène gazeux. Pour calculer la masse molaire de l’oxygène gazeux, nous multiplions la masse molaire de l’oxygène par deux. Cela nous donne une masse molaire de 32 grammes par mole. Nous pouvons alors substituer la masse et la masse molaire dans l’équation clé. Nous effectuons le calcul et trouvons un nombre de moles d’oxygène gazeux égal à sept.

Maintenant que nous connaissons la quantité en moles, nous pouvons utiliser cette valeur pour déterminer le nombre d’entités à l’aide de l’équation clé grand 𝑁 égal grand 𝑁 indice A fois petit 𝑛, où grand 𝑁 représente le nombre d’entités. Petit 𝑛 est la quantité en moles et grand 𝑁 indice A est la constante d’Avogadro, une valeur égale à 6,22 fois 10 puissance 23 par mole. Comme nous avons déjà calculé la quantité en moles, nous pouvons substituer les sept moles et la constante d’Avogadro dans l’équation clé. En effectuant le calcul, nous trouvons un nombre d’entités égal à 4,2154 fois 10 puissance 24.

Mais quelle était cette entité ? Nous avons utilisé la masse d’oxygène gazeux et la masse molaire de l’oxygène gazeux dans la première équation clé. Cela signifie que nous devons avoir trouvé la quantité en moles d’oxygène gazeux. Nous avons ensuite utilisé la quantité en moles d’oxygène gazeux dans la deuxième équation clé. Cela signifie que les entités en question doivent être des molécules d’oxygène gazeux. Mais si nous revenons à la question, nous voyons que ce qui est demandé, c’est le nombre d’atomes d’oxygène, pas le nombre de molécules d’oxygène.

En regardant la formule chimique de l’oxygène gazeux, nous voyons qu’une molécule d’oxygène gazeux contient deux atomes d’oxygène. Nous pouvons alors multiplier le nombre de molécules d’oxygène gazeux par cette relation écrite sous la forme d’une fraction avec le nombre de molécules d’oxygène gazeux au dénominateur afin que les unités s’annulent. Nous effectuons le calcul et trouvons un nombre d’atomes d’oxygène égal à 8,4308 fois 10 puissance 24. Mais la question nous a demandé de donner notre réponse à deux décimales. En arrondissant de manière appropriée, nous avons déterminé que 224 grammes d’oxygène gazeux contiennent 8,43 fois 10 puissance 24 atomes d’oxygène.

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