Quantité de matière et concentration : cours de Première

Publié le 6 novembre 2026 · Mis à jour le 6 novembre 2026 · Signaler une erreur

L'essentiel

La quantité de matière $n$ , en mole (mol), est une façon de compter les entités chimiques (atomes, molécules, ions) par paquets ⁶.
Avec la masse molaire : $n = \dfrac{m}{M}$ ; avec le nombre d'entités : $n = \dfrac{N}{N_A}$ ; pour un gaz : $n = \dfrac{V}{V_m}$ .
Pour un soluté, la concentration en quantité de matière est $c = \dfrac{n}{V}$ (mol·L⁻¹) et la concentration en masse est $c_m = \dfrac{m}{V}$ (g·L⁻¹) ; elles sont reliées par $c_m = c \times M$ .
Lors d'une dilution, la quantité de matière de soluté ne change pas : $c_0 V_0 = c_1 V_1$ .
Avant tout calcul : vérifier les unités (g, mol, L, mL) et savoir si l'on cherche une quantité, une masse, un volume ou une concentration.

Pourquoi a-t-on besoin de compter la matière ?

Quand tu verses du sel dans une casserole d'eau, tu le pèses, ou tu en prends « une cuillère ». Le chimiste, lui, s'intéresse à autre chose : combien d'entités (atomes, molécules, ions) sont présentes, car ce sont elles qui réagissent entre elles. Une équation de réaction comme $2\,\text{H}_2 + \text{O}_2 \to 2\,\text{H}_2\text{O}$ se lit en nombre de molécules : deux molécules de dihydrogène pour une de dioxygène. Or personne ne sait compter des molécules une à une, et leur nombre dans le moindre échantillon est gigantesque.

Il faut donc une grandeur qui relie le monde microscopique (les entités) au monde macroscopique (ce que tu peux peser ou mesurer avec une éprouvette). Cette grandeur, c'est la quantité de matière. Elle est au cœur du chapitre « Suivi de l'évolution d'un système chimique » : sans elle, impossible de construire plus tard un tableau d'avancement ni de prévoir ce qu'il reste à la fin d'une réaction.

Le programme de Première demande de maîtriser plusieurs outils autour de cette grandeur : la masse molaire, le volume molaire d'un gaz et la concentration en quantité de matière ⁵. Ce cours les présente dans cet ordre, du plus simple au plus utile pour la suite. À la fin, tu sauras passer d'une masse, d'un volume ou d'un nombre d'entités à une quantité de matière, préparer une solution et la diluer.

La mole et le nombre d'entités

Pour compter de très petites choses, on les regroupe en paquets, comme on achète des œufs par douzaines. Le paquet du chimiste s'appelle la mole. Une mole de matière est la quantité de matière unitaire : elle vaut « une mole » de l'espèce considérée, quelle que soit cette espèce ⁶. Une mole d'atomes de cuivre, une mole de molécules d'eau et une mole d'ions chlorure contiennent le même nombre d'entités ; seule change leur masse.

De la masse à la quantité de matière : la masse molaire

Au laboratoire, on pèse presque toujours les solides. On a donc besoin d'un pont entre la masse mesurée sur la balance et la quantité de matière. Ce pont est la masse molaire. Le programme prévoit explicitement de déterminer la quantité de matière contenue dans un échantillon à partir de sa masse, grâce à la masse molaire ⁵.

Le cas des gaz : le volume molaire

On ne pèse pas facilement un gaz, mais on mesure aisément son volume. Le programme attend que tu saches te servir du volume molaire pour trouver combien de moles renferme un échantillon gazeux ⁵.

Les solutions : concentration en masse et en quantité de matière

En chimie, beaucoup de réactions ont lieu en solution. Une solution est obtenue en dissolvant une espèce chimique, le soluté, dans un liquide, le solvant (l'eau, dans la plupart des cas du lycée). Pour décrire une solution, on indique combien de soluté elle contient dans un volume donné : c'est la concentration. Le programme distingue la concentration en masse et la concentration en quantité de matière, et te demande de retrouver, avec l'une ou l'autre, le nombre de moles de soluté présent dans une solution ⁵.

Démonstration · Établir $c_m = c \times M$

Par définition, $c_m = \dfrac{m}{V}$ . Or $m = n\times M$ . On remplace : $c_m = \dfrac{n\times M}{V} = \dfrac{n}{V}\times M = c\times M$ . Côté unités : mol·L⁻¹ multipliés par g·mol⁻¹ donnent bien des g·L⁻¹.

Diluer une solution

On dispose souvent d'une solution concentrée (la solution mère) et on en veut une moins concentrée (la solution fille). On ajoute alors du solvant : c'est la dilution. Cette situation sert par exemple à déterminer le volume de solution mère à prélever pour obtenir une solution de concentration donnée ⁶.

Méthode générale et pièges à éviter

La quantité de matière joue le rôle de pivot entre toutes les grandeurs mesurables. Selon ce que l'énoncé fournit, tu choisis le chemin :

PropriétéTableau des relations

Données	Relation vers $n$	Unités
Nombre d'entités $N$	$n = N / N_A$	$N_A$ en mol⁻¹
Masse $m$ d'un solide ou d'un liquide	$n = m / M$	g, g·mol⁻¹
Volume $V$ d'un gaz	$n = V / V_m$	L, L·mol⁻¹
Solution : $c$ et $V$	$n = c \times V$	mol·L⁻¹, L
Solution : $c_m$ et $V$	$n = c_m V / M$	g·L⁻¹, L, g·mol⁻¹

Exercices corrigés

Exercice 1 Quantité de matière de glucose

★☆☆Environ 5 min

Un sachet contient $45$ g de glucose, de masse molaire $M = 180$ g·mol⁻¹. Calcule la quantité de matière de glucose contenue dans le sachet.

Indice 1

Quelle relation relie une masse, une masse molaire et une quantité de matière ?

Voir la correction pas à pas

Les données sont $m = 45$ g et $M = 180$ g·mol⁻¹. La masse est déjà en grammes.
On applique $n = \dfrac{m}{M}$ .
$n = \dfrac{45}{180} = 0{,}25$ mol.

Le sachet contient $0{,}25$ mol de glucose, soit un quart de mole. Le résultat est cohérent : $45$ g est un quart de $180$ g.

Exercice 2 Concentration d'une solution de chlorure de sodium

★★☆Environ 8 min

On dissout $5{,}85$ g de chlorure de sodium ( $M = 58{,}5$ g·mol⁻¹) dans de l'eau pour obtenir $250$ mL de solution. Calcule la concentration en quantité de matière $c$ de la solution, en mol·L⁻¹.

Indice 1

Calcule d'abord la quantité de matière de soluté.

Indice 2

Convertis le volume de mL en L avant de diviser.

Voir la correction pas à pas

Quantité de matière de soluté : $n = \dfrac{5{,}85}{58{,}5} = 0{,}100$ mol.
Conversion du volume : $V = 250$ mL $= 0{,}250$ L.
Concentration : $c = \dfrac{n}{V} = \dfrac{0{,}100}{0{,}250} = 0{,}400$ mol·L⁻¹.

La solution a pour concentration $c = 0{,}400$ mol·L⁻¹. Si tu avais oublié de convertir le volume, tu aurais trouvé $4{,}0\times10^{-4}$ , valeur absurde pour une solution usuelle.

Exercice 3 Préparer une solution diluée

★★☆Environ 8 min

Un laboratoire dispose d'une solution mère de concentration $c_0 = 0{,}50$ mol·L⁻¹. On veut préparer $V_1 = 100$ mL de solution fille de concentration $c_1 = 0{,}050$ mol·L⁻¹. Quel volume $V_0$ de solution mère faut-il prélever, en mL ?

Indice 1

Que se conserve-t-il pendant une dilution ?

Indice 2

Écris $c_0V_0 = c_1V_1$ puis isole $V_0$ .

Voir la correction pas à pas

Lors de la dilution, la quantité de matière de soluté se conserve : $c_0V_0 = c_1V_1$ .
On isole $V_0 = \dfrac{c_1V_1}{c_0}$ .
$V_0 = \dfrac{0{,}050\times100}{0{,}50} = 10$ mL.

Il faut prélever $10$ mL de solution mère, les verser dans une fiole jaugée de $100$ mL et compléter jusqu'au trait de jauge. Le facteur de dilution est $10$ , cohérent avec le rapport des volumes.

Exercice 4 De la masse de gaz au volume

★★★Environ 10 min

On souhaite recueillir $4{,}8$ g de dioxygène $\text{O}_2$ ( $M = 32{,}0$ g·mol⁻¹). Dans les conditions de l'expérience, le volume molaire des gaz vaut $V_m = 24{,}0$ L·mol⁻¹. Quel volume de dioxygène, en litres, cela représente-t-il ?

Indice 1

Passe par la quantité de matière : c'est le pivot.

Indice 2

Une fois $n$ connu, utilise $V = n \times V_m$ .

Voir la correction pas à pas

Quantité de matière : $n = \dfrac{m}{M} = \dfrac{4{,}8}{32{,}0} = 0{,}15$ mol.
Pour un gaz, $n = \dfrac{V}{V_m}$ , donc $V = n\times V_m$ .
$V = 0{,}15\times24{,}0 = 3{,}6$ L.

Les $4{,}8$ g de dioxygène occupent $3{,}6$ L dans ces conditions. C'est l'exemple direct du rôle de pivot de $n$ : masse vers quantité de matière, puis quantité de matière vers volume.

Les questions qu'on se pose

Quelle est la différence entre la mole et la quantité de matière ?

La quantité de matière est la grandeur physique, notée $n$ ; la mole est son unité ⁶. C'est la même relation qu'entre la longueur et le mètre : on dit « la quantité de matière vaut $0{,}25$ mol ».

Pourquoi faut-il convertir les millilitres en litres ?

Les concentrations s'expriment en mol·L⁻¹ et les volumes molaires en L·mol⁻¹. Si le volume reste en mL, le résultat est faux d'un facteur $1000$ . Pour une dilution, la conversion n'est pas nécessaire si $V_0$ et $V_1$ sont dans la même unité.

Comment savoir quelle formule utiliser ?

Regarde les données de l'énoncé. Une masse appelle $n = m/M$ ; un volume de gaz appelle $n = V/V_m$ ; une concentration et un volume de solution appellent $n = c\times V$ ; un nombre d'entités appelle $n = N/N_A$ . Le programme de Première attend que tu saches tous les utiliser ⁵.

La concentration en masse et la concentration en quantité de matière, c'est la même chose ?

Non : la première est en g·L⁻¹, la seconde en mol·L⁻¹. Elles sont reliées par la masse molaire : $c_m = c\times M$ . Le programme les distingue et demande de passer de l'une à l'autre pour trouver la quantité de matière d'un soluté ⁵.

À quoi sert la quantité de matière pour la suite du chapitre ?

Les équations de réaction décrivent des rapports d'entités. Pour savoir combien de réactif est consommé et combien de produit se forme, on raisonne en quantités de matière : c'est la base du tableau d'avancement, que tu verras ensuite, et du titrage colorimétrique.

Sources

Programmes et ressources en physique-chimie - voie générale et technologique, Éduscol - Ministère de l'Éducation nationale. Consulté le 6 novembre 2026.
Réaliser le bilan de matière d'une transformation chimique, Ressources d'accompagnement Éduscol - Lycée général. Consulté le 6 novembre 2026.
Modéliser l'équilibre chimique et prévoir l'évolution d'un système chimique, Ressources d'accompagnement Éduscol - Lycée général et technologique. Consulté le 6 novembre 2026.
Constitution de la matière - Première générale spécialité physique-chimie, Éduscol - Ressources thématiques. Consulté le 6 novembre 2026.
Programme de physique-chimie de première générale, Ministère de l'Éducation nationale. Consulté le 6 novembre 2026.
Quantité de matière, Wikipédia. Consulté le 6 novembre 2026.

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Quantité de matière et concentration : cours de Première

L'essentiel

Pourquoi a-t-on besoin de compter la matière ?

La mole et le nombre d'entités

De la masse à la quantité de matière : la masse molaire

Le cas des gaz : le volume molaire

Les solutions : concentration en masse et en quantité de matière

Diluer une solution

Méthode générale et pièges à éviter

Exercices corrigés

Exercice 1 Quantité de matière de glucose

Exercice 2 Concentration d'une solution de chlorure de sodium

Exercice 3 Préparer une solution diluée

Exercice 4 De la masse de gaz au volume

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