Mole (unité)La mole (symbole : mol) est une des unités de base du Système international, adoptée en 1971, qui est principalement utilisée en physique et en chimie. La mole est la quantité de matière d'un système contenant exactement élémentaires (atomes, ions, molécules). Ce nombre, appelé « nombre d'Avogadro », correspond à la valeur numérique fixée de la constante d’Avogadro, , lorsqu’elle est exprimée en . Pour donner un ordre de grandeur, le même nombre en grains de maïs permettrait de recouvrir la surface des États-Unis d'une couche uniforme d'une épaisseur d'environ .
Quantité de matièreEn chimie ou en physique, selon le Bureau international des poids et mesures, Il s'agit d'une grandeur physique dont l'unité correspondante dans le Système international d'unités (SI) est la mole. La quantité de matière unitaire est donc « une mole » de la matière considérée, quelle que soit cette matière. L'expression « quantité de matière » n'a été définie qu'en 1969. L'expression « nombre de moles », préexistante, reste correcte et est encore répandue parmi les chimistes.
Unité de masse atomique unifiéeLunité de masse atomique unifiée, de symbole « u », est une unité de mesure standard, utilisée pour exprimer la masse des atomes et des molécules. Cette unité n'appartient pas au Système international (SI), mais son usage est accepté avec lui. Depuis le , sa valeur a été totalement définie du fait que la valeur du nombre d'Avogadro a été fixée à exactement . Avant la redéfinition de la mole en 2019, sa valeur était obtenue expérimentalement. Elle était alors définie comme 1/12 de la masse d'un atome du nucléide C (), non lié, au repos et dans son état fondamental.
Masse molaireLa masse molaire d'une substance est la masse d'une mole de cette substance. Dans le Système international d'unités elle s'exprime en kilogrammes par mole (kg/mol), mais on l'exprime plus couramment en grammes par mole (g/mol, = ) : où : est la masse molaire de la substance (kg/mol ou g/mol) ; est la masse d'une certaine quantité de la substance (kg ou g) ; est la quantité considérée (mol). Les masses molaires du proton et du neutron sont voisines de : respectivement . Celle de l'électron est environ plus faible : .
Charge élémentaireEn physique, la charge élémentaire est la charge électrique d'un proton ou, de façon équivalente, l'opposé de la charge électrique d'un électron. Elle est notée e et s'exprime en coulombs (), ou en dans le Système international d'unités. Elle a été mesurée pour la première fois en par le physicien américain Robert A. Millikan (-). Lors de sa 26 réunion le 16 novembre 2018, la conférence générale des poids et mesures (CGPM) décide qu'à compter du , la charge élémentaire, notée e, sera exactement égale à : e = .
Loi des proportions définiesLa loi des proportions définies est une loi pondérale énoncée par Joseph Louis Proust, selon laquelle lorsque deux ou plusieurs corps simples s'unissent pour former un composé défini, leur combinaison s'effectue toujours selon un même rapport pondéral. Cette loi constitue, avec la loi des proportions multiples, la base de la stœchiométrie en chimie. On peut, par exemple, mesurer que, quelle que soit la masse d'eau considérée, le rapport entre la masse d'hydrogène et la masse d'oxygène entrant dans sa composition est toujours de 1 pour 8.
Constante de PlanckEn physique, la constante de Planck, notée , également connue sous le nom de « quantum d'action » depuis son introduction dans la théorie des quanta, est une constante physique qui a la même dimension qu'une énergie multipliée par une durée. Nommée d'après le physicien Max Planck, elle joue un rôle central en mécanique quantique car elle est le coefficient de proportionnalité fondamental qui relie l'énergie d'un photon à sa fréquence () et sa quantité de mouvement à son nombre d'onde () ou, plus généralement, les propriétés discrètes de type corpusculaires aux propriétés continues de type ondulatoire.
Radioactivitévignette|Pictogramme signalant la présence de matière radioactive. (☢) vignette|La maison de Georges Cuvier, au Jardin des plantes de Paris, où Henri Becquerel découvrit la radioactivité en 1896. La radioactivité est le phénomène physique par lequel des noyaux atomiques instables (dits radionucléides ou radioisotopes) se transforment spontanément en d'autres atomes (désintégration) en émettant simultanément des particules de matière (électrons, noyaux d'hélium, neutrons) et de l'énergie (photons et énergie cinétique).
Masse atomiqueLa masse atomique relative (ou poids atomique) est la masse d'un atome en particulier ou d'un élément chimique en général (auquel cas on envisage un mélange isotopique) exprimée en tant que multiple d'une masse élémentaire de référence qui se veut proche de celle d'un nucléon unique. En effet, la masse d'un atome est proportionnelle en première approximation au nombre de ses nucléons (protons et neutrons ensemble), dit nombre de masse.
Unité de mesureEn physique et en métrologie, une est une . Une unité de mesure peut être définie à partir de constantes fondamentales ou par un étalon, utilisé pour la mesure. Les systèmes d'unités, définis en cherchant le plus large accord dans le domaine considéré, sont rendus nécessaires par la méthode scientifique, dont l'un des fondements est la reproductibilité des expériences (donc des mesures), ainsi que par le développement des échanges d'informations commerciales ou industrielles.
Relative atomic massRelative atomic mass (symbol: A_r; sometimes abbreviated RAM or r.a.m.), also known by the deprecated synonym atomic weight, is a dimensionless physical quantity defined as the ratio of the average mass of atoms of a chemical element in a given sample to the atomic mass constant. The atomic mass constant (symbol: m_u) is defined as being 1/12 of the mass of a carbon-12 atom. Since both quantities in the ratio are masses, the resulting value is dimensionless.
Température thermodynamiqueLa température thermodynamique est une formalisation de la notion expérimentale de température et constitue l’une des grandeurs principales de la thermodynamique. Elle est intrinsèquement liée à l'entropie. Usuellement notée , la température thermodynamique se mesure en kelvins (symbole K). Encore souvent qualifiée de « température absolue », elle constitue une mesure absolue parce qu’elle traduit directement le phénomène physique fondamental qui la sous-tend : l’agitation des constituant la matière (translation, vibration, rotation, niveaux d'énergie électronique).
Constante de BoltzmannLa constante de Boltzmann k (ou k) a été introduite par Ludwig Boltzmann dans sa définition de l'entropie de 1877. Le système étant à l'équilibre macroscopique, mais libre d'évoluer à l'échelle microscopique entre micro-états différents, son entropie S est donnée par : où la constante k retenue par le CODATA vaut (valeur exacte). La constante des gaz parfaits est liée à la constante de Boltzmann par la relation : (avec (valeur exacte) le nombre d'Avogadro, nombre de particules dans une mole). D'où :.
Loi des gaz parfaitsvignette|Isothermes d'un gaz parfait (diagramme (P,V,T)). La relation entre la pression P et le volume V est hyperbolique . En physique, et plus particulièrement en thermodynamique, la loi des gaz parfaits, ou équation des gaz parfaits, est l'équation d'état applicable aux gaz parfaits. Elle a été établie en 1834 par Émile Clapeyron par combinaison de plusieurs lois des gaz établies antérieurement. Cette équation s'écrit : avec : la pression (Pa) ; le volume du gaz (m3) ; la quantité de matière (mol) ; la constante universelle des gaz parfaits (≈ ) ; la température absolue (K).
Système international d'unitésLe Système international d'unités (abrégé en SI), inspiré du système métrique, est le système d'unités le plus largement employé au monde ; il n'est pas officiellement utilisé aux États-Unis, au Liberia et en Birmanie. Il s’agit d’un système décimal (on passe d’une unité à ses multiples ou sous-multiples à l’aide de puissances de 10) sauf pour la mesure du temps et des angles. C’est la Conférence générale des poids et mesures, rassemblant des délégués des États membres de la Convention du Mètre, qui décide de son évolution, tous les quatre ans, à Paris.
Conditions normales de température et de pressionLes conditions normales de température et de pression (parfois abrégé CNTP) sont des conditions pratiques, en partie arbitraires, d'expérimentation et de mesure en laboratoire en physique et en chimie. Elles permettent des comparaisons commodes entre résultats expérimentaux. Les conditions les plus usuelles fixent la température normale à () et la pression normale à ( = ), soit la pression atmosphérique moyenne au niveau de la mer. D'autres définitions sont toutefois aussi usitées.
Constante de FaradayLa constante de Faraday, notée , est le produit de la charge élémentaire par la constante d'Avogadro : Lors de sa , le , la Conférence générale des poids et mesures (CGPM) a décidé qu'à compter du , le Système international d'unités (SI) est le système d'unités selon lequel la charge élémentaire est égale à et la constante d'Avogadro est égale à . La constante de Faraday s'exprime en coulombs par mole et vaut avec une incertitude relative de . Elle représente la charge globale d'une mole de charges élémentaires.
Lois de Faraday (électrochimie)Les lois sur l'électrolyse de Faraday sont basées sur des recherches que Michael Faraday publie en 1834. Première loi : la quantité de substance libérée lors de l’électrolyse à une électrode est proportionnelle au temps et au courant électrique (ce qui équivaut à la charge). Seconde loi : les poids de divers corps séparés aux électrodes par la même quantité d'électricité sont entre eux comme leurs équivalents chimiques.
Constante physiquevignette|Dépendances des constantes définissant les unités du SI depuis 2019. Ici, a → b signifie que a est utilisé pour définir b. En science, une constante physique est une quantité physique dont la valeur numérique est fixe. Contrairement à une constante mathématique, elle implique directement une grandeur physiquement mesurable. Les valeurs listées ci-dessous sont des valeurs dont on a remarqué qu'elles semblaient constantes et indépendantes de tous paramètres utilisés, et que la théorie suppose donc réellement constantes.
TempératureLa température est une grandeur physique mesurée à l’aide d’un thermomètre et étudiée en thermométrie. Dans la vie courante, elle est reliée aux sensations de froid et de chaud, provenant du transfert thermique entre le corps humain et son environnement. En physique, elle se définit de plusieurs manières : comme fonction croissante du degré d’agitation thermique des particules (en théorie cinétique des gaz), par l’équilibre des transferts thermiques entre plusieurs systèmes ou à partir de l’entropie (en thermodynamique et en physique statistique).
