Voir la source de Masse molaire

{{Voir homonymes|Masse (homonymie)}}
{{Infobox Grandeur physique
| nom            = Masse molaire 
| image          = 
| légende        = 
| unités         = {{USI|kg=1|m=|s=|A=|K=|mol=-1|cd=}}
| autres unités  = [[gramme]] par [[Mole (unité)|mole]] (g/mol)
| symbole        = <math>M</math>
| unités de base =
| dimension      =  {{dimension|kg=1|m=|s=|A=|K=|mol=-1|cd=}}
| extensive      = 
| intensive      = oui
| conservative   = 
| nature         = scalaire
| expressions    =  [[concentration massique|<math>\rho_i</math>]] = [[concentration molaire|<math>c_i </math>]] <math>M_i</math>}}

La '''masse molaire''' d'une [[substance chimique|substance]] est la masse d'une [[mole (unité)|mole]] de cette substance. Dans le [[Système international d'unités]] elle s'exprime en [[kilogramme]]s par mole (kg/mol), mais on l'exprime plus couramment en [[gramme]]s par mole (g/mol, {{unité|1 g/mol}} = {{unité|e-3 kg/mol}}) :
: <math>M=\frac mn</math>
où :
* <math>M</math> est la masse molaire de la substance (kg/mol ou g/mol) ;
* <math>m</math> est la masse d'une certaine quantité de la substance (kg ou g) ;
* <math>n</math> est la [[quantité de matière|quantité]] considérée (mol).

== Détermination ==
=== Particules subatomiques ===
Les masses molaires du [[proton]] et du [[neutron]] sont voisines de {{unité|1 g/mol}} : respectivement {{unité|1,0072765 et 1,0086649 g/mol}}<ref name=CODATA>[[CODATA]] 2010.</ref>. Celle de l'électron est environ {{nombre|1800 fois}} plus faible : {{unité|0,0005486 g/mol}}<ref name=CODATA/>.

=== Isotopes ===
La masse molaire d'un [[isotope]] {{math|{{expInd|''A''|''Z''}}X}} ({{mvar|A}} est le [[nombre de masse]] de l'isotope c'est-à-dire le nombre de ses [[nucléon]]s, {{mvar|Z}} est le [[numéro atomique]] de l'isotope c'est-à-dire le nombre de ses [[proton]]s, {{math|X}} est le [[liste des éléments chimiques|symbole]] de l'[[élément chimique|élément]] de numéro atomique {{mvar|Z}}) est voisine de {{nobr|{{mvar|A}} g/mol}} et dépend relativement peu de {{mvar|Z}}.

Les masses molaires des isotopes {{math|{{expInd|14| 6}}C}} et {{math|{{expInd|14| 7}}N}} sont par exemple de {{unité|14,0032420 et 14,0030740 g/mol}}, respectivement.

La masse molaire d'un isotope est toujours inférieure à la somme des masses molaires de ses nucléons et de ses électrons, la différence correspondant à l'[[Liaison nucléaire#Défaut de masse|énergie de liaison]] des nucléons à l'intérieur du [[noyau atomique|noyau]].

=== Éléments chimiques ===
{{article détaillé|Masse atomique}}

La masse molaire d'un [[élément chimique]], dite ''masse molaire atomique'' ou simplement ''[[masse atomique]]'', est la [[moyenne pondérée]] des masses molaires de ses différents isotopes, pondérées par leurs proportions dans l'élément chimique tel qu'on le rencontre à la surface de la Terre. Ces proportions, dites ''naturelles'', sont quasi constantes dans le temps et uniformes dans l'espace pour la plupart des éléments. Les masses atomiques sont listées dans le [[tableau périodique des éléments]].

Exemple : l'élément [[chlore]] existe à l'état naturel avec les proportions 75,77 et 24,23 % des deux [[isotopes du chlore|isotopes]] <sup>35</sup>Cl et <sup>37</sup>Cl. Les masses molaires de ces deux isotopes sont respectivement {{unité|34,97 et 36,97 g/mol}}. La masse molaire du chlore vaut donc :
: <math>\frac{75,77 \times 34,97 + 24,23 \times 36,97}{100} = 35,45</math> g/mol.

=== Corps simples ===
La masse molaire d'un corps simple est simplement le produit du nombre d'atomes dans les molécules de ce corps par la masse atomique.

Exemple : le [[dioxygène]] {{O2}} a pour masse molaire la masse atomique de l'[[oxygène]] multipliée par deux, soit {{unité|31,9988 g/mol}}.

=== Corps composés ===
==== Composés moléculaires ====
La masse molaire d'un [[composé moléculaire]] (appelée masse molaire moléculaire) se calcule en additionnant les masses molaires de tous les éléments qui constituent ses molécules en les multipliant par les coefficients de la [[formule brute]] du composé<ref group=alpha>De cette masse il faut théoriquement retrancher l'énergie des liaisons interatomiques divisée par le carré de la [[vitesse de la lumière]] (selon la formule de l’équivalence masse-énergie d'Einstein [[E=mc2|{{nobr|1=''E = mc''{{2}}}}]]), mais en pratique cette correction n'est pas significative parce qu'elle est beaucoup trop petite.</ref>.
{{Exemple| nom=Exemples| 1=On lit dans le [[tableau périodique des éléments]] :
:''M''{{ind|H}} = {{unité|1,0 g/mol}} ;
:''M''{{ind|C}} = {{unité|12,0 g/mol}} ;
:''M''{{ind|O}} = {{unité|16,0 g/mol}}.
L'[[Molécule d'eau|eau]] a pour formule brute {{H2O}}, soit :
:''M''{{ind|eau}} = 2 ''M''{{ind|H}} + ''M''{{ind|O}} = 2 × 1,0 + 16,0 = {{unité|18,0 g/mol}}.
Le [[glucose]] a pour formule brute {{fchim|C|6|H|12|O|6}}, soit :
:''M''{{ind|glucose}} = 6 ''M''{{ind|C}} + 12 ''M''{{ind|H}} + 6 ''M''{{ind|O}} = 6 × 12,0 + 12 × 1,0 + 6 × 16,0 = {{unité|180,0 g/mol}}.}}

La masse molaire est numériquement identique à la moyenne pondérée des [[masse moléculaire|masses des molécules individuelles]] exprimée en [[unité atomique|unités atomiques]] (u). Cette moyenne est pondérée par les abondances des espèces isotopiques; par exemple pour CCl<sub>4</sub> les espèces sont <sup>12</sup>C<sup>35</sup>Cl<sub>4</sub>, <sup>13</sup>C<sup>35</sup>Cl<sub>4</sub>, <sup>12</sup>C<sup>35</sup>Cl<sub>3</sub><sup>37</sup>Cl, etc.

==== Solides ioniques ====
Comme pour les composés moléculaires, il faut d'abord connaître la [[formule brute]] du solide ionique. À nouveau, on additionne toutes les masses molaires pour tous les éléments du solide en tenant compte des proportions de chaque élément, et en ajoutant les [[Molécule d'eau|molécules d'eau]] dans le cas des solides [[Hydrate|hydratés]].
: Exemple :
: [[Sulfate de cuivre|Sulfate de cuivre(II) pentahydraté]] CuSO<sub>4</sub>•5{{H2O}} :
: ''M'' = ''M''(Cu) + ''M''(S) + 4''M''(O) + 5[2''M''(H) + ''M''(O)] = 63,5 + 32,1 + 4×16 + 5(2 + 16) = {{unité/2|249.6|g||mol|-1}}.

== Notes et références ==
=== Notes ===
{{références|groupe=alpha}}
===Références===
{{Références}}

== Voir aussi ==
{{Autres projets
|wiktionary=masse molaire
}}
=== Articles connexes ===
* [[Mole (unité)|Mole]]
* [[Masse atomique]]
* [[Masse moléculaire]]
* [[Poids équivalent]]
* [[Volume molaire]]

{| class="wikitable"
|+ Synoptique des grandeurs de masse moléculaire
|-
! Grandeur !! Définition !! Unité !! Remarque
|-
|| [[Nombre de masse]] || Le nombre de nucléons d'un atome. || Entier sans dimension.  || La différence entre le nombre de masse et la [[masse moléculaire]] de l'atome vient des inégalités dans l'énergie de [[liaison nucléaire]], et est typiquement inférieure au pour cent.
|-
|| [[Masse atomique]] || La masse d'un atome ou d'une molécule. || ([[kilogramme]]) [[Unité de masse atomique|uma]] || Exprimée en [[unité de masse atomique]], la mesure de la masse atomique est égale à celle de la [[masse moléculaire]].
|-
|| [[Masse moléculaire]] || Rapport entre la masse atomique d'une molécule de ce corps et l'unité de masse atomique. || Nombre sans dimension. || Pour un isotope donné, la masse moléculaire est peu différente de son nombre de masse.
|-
|| Masse molaire || La masse d'une mole d'une molécule (ou d'un atome). || (kg/mol) g/mol || Exprimée en [[gramme]] par [[Mole (unité)|mole]], la mesure de la masse molaire est égale à la [[masse moléculaire]].
|-
|| [[Unité de masse atomique]] (uma) || Le douzième de la masse d'un atome de [[carbone 12]]. || ([[kilogramme]]) || Elle vaut {{unité|1.66|e=-27|kg}}, sensiblement la masse d'un proton ({{unité|1.672|e=-27|kg}}) ou d'un neutron ({{unité|1.675|e=-27|kg}}), la différence correspond à l'énergie de [[liaison nucléaire]] du carbone.
|-
|| [[Mole (unité)|Mole]] (mol) || [[Quantité de matière]] d'un système contenant autant d'entités élémentaires qu'il y a d'atomes dans 12 grammes de carbone 12. || [[Mole (unité)|mole]] (mol) || Le nombre d'entités est le [[nombre d'Avogadro]], {{unité|6.022|e=23|mol|-1}}.
|}

{{Portail|chimie}}

[[Catégorie:Propriété chimique]]
[[Catégorie:Chimie générale]]
[[Catégorie:Unité de chimie]]
[[Catégorie:Grandeur molaire]]