Quantité de matière et concentration : exercices de 1re

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

L'essentiel

La quantité de matière n se mesure en moles ; avec la masse molaire M, on a n = m / M.
Pour un gaz, n = V / Vm, où Vm est le volume molaire donné par l'énoncé.
La concentration en quantité de matière relie n et le volume de solution : c = n / V, avec V en litres.
Lors d'une dilution, la quantité de soluté prélevée ne change pas : c₁V₁ = c₂V₂.
Avant tout calcul : convertir les unités (mL en L), écrire la formule, puis remplacer.

Comment utiliser ces exercices

Ces exercices couvrent le calcul d'une quantité de matière à partir d'une masse ou d'un volume de gaz, puis la concentration d'une solution et sa dilution. Ils sont classés du plus simple au plus délicat. Cherche d'abord seul(e), avec une feuille et une calculatrice, puis ouvre les indices un par un, et enfin la correction. Compare ta démarche, pas seulement le résultat final.

À retenirLes relations à connaître

La quantité de matière d'un système représente un nombre d'entités élémentaires (atomes, molécules, ions, électrons…) ; son unité dans le Système international est la mole (mol) ⁶.
La quantité de matière est une grandeur extensive : celle d'un système est la somme des quantités de matière de ses parties ⁶.
Avec la masse molaire $M$ (en g/mol), on obtient la quantité de matière d'un échantillon par $n = \dfrac{m}{M}$ ⁴.
Pour un gaz, on utilise le volume molaire $V_m$ : $n = \dfrac{V}{V_m}$ ⁵.
La concentration en quantité de matière s'exprime à partir de la quantité de matière et du volume de la solution : $c = \dfrac{n}{V}$ ⁶. Elle permet de retrouver la quantité de soluté dans un volume donné ⁵.

Les exercices

Exercice 1 De la masse à la quantité de matière

★☆☆Environ 5 min

Un élève pèse un échantillon de glucose de masse $m = 45{,}0$ g. La masse molaire du glucose vaut $M = 180$ g/mol.

Calcule la quantité de matière de glucose contenue dans l'échantillon.

Indice 1

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

Indice 2

Vérifie que la masse est en grammes et la masse molaire en g/mol : les unités sont déjà compatibles.

Voir la correction pas à pas

On cherche $n$ à partir de $m$ et $M$ : on utilise $n = \dfrac{m}{M}$ .
On remplace : $n = \dfrac{45{,}0}{180}$ .
On calcule : $n = 0{,}250$ mol.

L'échantillon contient 0,250 mol de glucose, soit un quart de mole. Le résultat est cohérent : 45 g est un quart de 180 g.

Exercice 2 Du volume de gaz à la quantité de matière

★☆☆Environ 5 min

Un ballon contient un volume $V = 3{,}6$ L de dioxyde de carbone. Dans les conditions de l'expérience, le volume molaire des gaz vaut $V_m = 24{,}0$ L/mol.

Calcule la quantité de matière de gaz dans le ballon.

Indice 1

Pour un gaz, on n'utilise pas la masse molaire mais le volume molaire.

Indice 2

Les deux volumes sont exprimés en litres : aucune conversion n'est nécessaire.

Voir la correction pas à pas

Le volume molaire est le volume occupé par une mole de gaz : $n = \dfrac{V}{V_m}$ .
On remplace : $n = \dfrac{3{,}6}{24{,}0}$ .
On calcule : $n = 0{,}15$ mol.

Le ballon contient 0,15 mol de dioxyde de carbone. Le volume est inférieur à $V_m$ , donc on attend bien moins d'une mole.

Exercice 3 Concentration d'une solution salée

★☆☆Environ 8 min

On dissout $11{,}7$ g de chlorure de sodium, de masse molaire $M = 58{,}5$ g/mol, dans de l'eau. Après agitation, on complète pour obtenir $250$ mL de solution.

Calcule la concentration en quantité de matière $c$ de la solution, en mol/L.

Indice 1

Commence par la quantité de matière de soluté dissoute.

Indice 2

Convertis 250 mL en litres avant de calculer la concentration.

Voir la correction pas à pas

On calcule la quantité de soluté : $n = \dfrac{m}{M} = \dfrac{11{,}7}{58{,}5} = 0{,}200$ mol.
On convertit le volume de solution : $V = 250$ mL $= 0{,}250$ L.
On applique $c = \dfrac{n}{V} = \dfrac{0{,}200}{0{,}250}$ .
On calcule : $c = 0{,}800$ mol/L.

La solution a pour concentration 0,800 mol/L. Deux étapes enchaînées ici : masse vers quantité de matière, puis quantité de matière vers concentration.

Exercice 4 Quantité de soluté dans un prélèvement

★★☆Environ 6 min

Une solution de sulfate de cuivre a pour concentration $c = 0{,}50$ mol/L. On en prélève $V = 200$ mL.

Calcule la quantité de matière de soluté contenue dans ce prélèvement.

Indice 1

Isole $n$ dans la relation $c = \dfrac{n}{V}$ .

Indice 2

Le volume doit être en litres.

Voir la correction pas à pas

De $c = \dfrac{n}{V}$ on tire $n = c \times V$ .
On convertit : $V = 200$ mL $= 0{,}200$ L.
On calcule : $n = 0{,}50 \times 0{,}200 = 0{,}10$ mol.

Le prélèvement contient 0,10 mol de soluté. Retourner la formule de la concentration est un réflexe à acquérir : on s'en sert dès qu'on prépare une solution.

Exercice 5 Masse à peser pour préparer une solution

★★☆Environ 10 min

On veut préparer $V = 500$ mL d'une solution de permanganate de potassium de concentration $c = 0{,}020$ mol/L. La masse molaire du permanganate de potassium est $M = 158$ g/mol.

Quelle masse de solide faut-il peser, en grammes ?

Indice 1

Calcule d'abord la quantité de matière de soluté nécessaire.

Indice 2

Passe ensuite de la quantité de matière à la masse avec la masse molaire.

Voir la correction pas à pas

On convertit le volume : $V = 500$ mL $= 0{,}500$ L.
Quantité de soluté nécessaire : $n = c \times V = 0{,}020 \times 0{,}500 = 0{,}010$ mol.
De $n = \dfrac{m}{M}$ on tire $m = n \times M$ .
On calcule : $m = 0{,}010 \times 158 = 1{,}58$ g.

Il faut peser environ 1,58 g de solide, le dissoudre, puis compléter jusqu'à 500 mL de solution. Les deux relations $c = n/V$ et $n = m/M$ se chaînent dans les deux sens.

Exercice 6 Dilution d'une solution

★★☆Environ 10 min

On dispose d'une solution mère de concentration $c_1 = 1{,}0$ mol/L. On veut préparer $V_2 = 100$ mL d'une solution fille de concentration $c_2 = 0{,}10$ mol/L.

Quel volume $V_1$ de solution mère faut-il prélever, en mL ?

Indice 1

Lors d'une dilution, on ajoute seulement de l'eau : que peut-on dire de la quantité de soluté ?

Indice 2

Écris la quantité de soluté dans la solution mère prélevée, puis dans la solution fille, et égalise.

Voir la correction pas à pas

Le prélèvement de solution mère est entièrement transféré dans la fiole : la quantité de soluté est la même avant et après dilution.
On écrit $n = c_1 V_1 = c_2 V_2$ .
On isole : $V_1 = \dfrac{c_2 \times V_2}{c_1} = \dfrac{0{,}10 \times 100}{1{,}0}$ .
On calcule : $V_1 = 10$ mL (on peut garder les mL des deux côtés, car le rapport de volumes ne dépend pas de l'unité).

On prélève 10 mL de solution mère, puis on complète avec de l'eau distillée jusqu'au trait de jauge de 100 mL. La concentration est divisée par 10 car le volume est multiplié par 10.

Exercice 7 Du g/L au mol/L

★★★Environ 10 min

Un sérum physiologique contient du chlorure de sodium avec une concentration en masse $c_m = 9{,}0$ g/L. La masse molaire du chlorure de sodium est $M = 58{,}5$ g/mol.

Calcule la concentration en quantité de matière $c$ du sérum, en mol/L.

Indice 1

Prends un volume de référence simple : 1,0 L de sérum.

Indice 2

Combien de grammes de soluté contient ce litre ? Convertis cette masse en quantité de matière.

Voir la correction pas à pas

Dans $V = 1{,}0$ L de sérum, la masse de soluté vaut $m = c_m \times V = 9{,}0$ g.
La quantité de matière correspondante est $n = \dfrac{m}{M} = \dfrac{9{,}0}{58{,}5} \approx 0{,}154$ mol.
La concentration vaut donc $c = \dfrac{n}{V} = \dfrac{0{,}154}{1{,}0}$ .
On en déduit la relation générale $c = \dfrac{c_m}{M}$ , soit $c \approx 0{,}154$ mol/L.

Le sérum a une concentration d'environ 0,154 mol/L. Retiens la relation $c = c_m / M$ : les unités g/L divisées par g/mol donnent bien des mol/L.

Exercice 8 Mélange de deux solutions

★★★Environ 12 min

On mélange un volume $V_A = 100$ mL d'une solution de concentration $c_A = 0{,}20$ mol/L et un volume $V_B = 150$ mL d'une solution du même soluté de concentration $c_B = 0{,}10$ mol/L. On suppose que les volumes s'ajoutent.

Calcule la concentration $c$ du mélange, en mol/L.

Indice 1

La quantité de matière est une grandeur extensive : que vaut celle du mélange ?

Indice 2

Calcule séparément la quantité de soluté apportée par chaque solution, puis le volume total.

Voir la correction pas à pas

La quantité de matière du système est la somme de celles de ses parties, donc $n = n_A + n_B$ .
On calcule : $n_A = 0{,}20 \times 0{,}100 = 0{,}020$ mol et $n_B = 0{,}10 \times 0{,}150 = 0{,}015$ mol.
On additionne : $n = 0{,}035$ mol. Le volume total est $V = 0{,}100 + 0{,}150 = 0{,}250$ L.
On applique $c = \dfrac{n}{V} = \dfrac{0{,}035}{0{,}250} = 0{,}14$ mol/L.

Le mélange a pour concentration 0,14 mol/L. Ce résultat est compris entre 0,10 et 0,20 mol/L, ce qui est cohérent. Attention : on n'additionne pas les concentrations, car la concentration est une grandeur intensive qui se calcule à partir de $n$ et de $V$ totaux.

Les questions qu'on se pose

Pourquoi faut-il convertir les millilitres en litres ?

La concentration en quantité de matière s'exprime en mol/L : le volume de la formule $c = n / V$ doit donc être en litres. Si tu gardes des mL, ta concentration sera 1000 fois trop grande. La seule exception est la dilution avec $c_1V_1 = c_2V_2$ , où les deux volumes peuvent rester dans la même unité puisqu'on calcule un rapport.

Quelle différence y a-t-il entre la masse et la masse molaire ?

La masse $m$ (en g) dépend de l'échantillon que tu pèses. La masse molaire $M$ (en g/mol) est la masse d'une mole d'une espèce chimique : elle est propre à cette espèce et se lit dans une donnée de l'énoncé ou se calcule à partir des masses molaires atomiques ⁵. Le lien entre les trois est $n = m / M$ ⁴.

Comment vérifier rapidement un résultat de concentration ?

Teste les unités : une concentration doit sortir en mol/L. Vérifie ensuite l'ordre de grandeur : dans une dilution, la solution fille est moins concentrée que la solution mère ; dans un mélange de deux solutions du même soluté, la concentration finale est comprise entre les deux concentrations de départ.

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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L'essentiel

Comment utiliser ces exercices

Les exercices

Exercice 1 De la masse à la quantité de matière

Exercice 2 Du volume de gaz à la quantité de matière

Exercice 3 Concentration d'une solution salée

Exercice 4 Quantité de soluté dans un prélèvement

Exercice 5 Masse à peser pour préparer une solution

Exercice 6 Dilution d'une solution

Exercice 7 Du g/L au mol/L

Exercice 8 Mélange de deux solutions

Les questions qu'on se pose

Sources

Primaire

Collège

Lycée

Supérieur