Une compétence nécessaire dans les prochains chapitres est la capacité à déterminer la masse de formule d’un composé ionique. Cette quantité est appelée la masse de la formule. La masse de la formule est obtenue en additionnant les masses de chaque atome individuel dans la formule du composé. Parce qu’une formule appropriée est électriquement neutre (sans électrons nets gagnés ou perdus), les ions peuvent être considérés comme des atomes pour le calcul de la masse de formule.

Commençons par calculer la masse de formule du chlorure de sodium (NaCl). Cette masse de formule est la somme des masses atomiques d’un atome de sodium et d’un atome de chlore, que nous trouvons dans le tableau périodique ; ici, nous utilisons les masses à deux décimales:

Na : 22,99 amu

Cl : +35,34 amu

Total : 58,44 amu

À deux décimales près, la masse de formule de NaCl est de 58,44 amu.

Lorsqu’un composé ionique possède plus d’un anion ou d’un cation, vous devez vous rappeler d’utiliser le multiple approprié de la masse atomique de l’élément en question. Pour la masse de la formule du fluorure de calcium (CaF2), nous devons multiplier la masse de l’atome de fluor par 2 pour tenir compte des deux atomes de fluor dans la formule chimique:

Ca : 1 x 40,08 = 40,08 amu

F : 2 x 19,00 = +38.00 amu

Total = 78,08 amu

La masse de formule du CaF2 est de 78,08 amu.

Pour les composés ioniques avec des ions polyatomiques, la somme doit inclure le nombre et la masse de chaque atome dans la formule de l’ion polyatomique. Par exemple, le nitrate de potassium (KNO3) possède un atome de potassium, un atome d’azote et trois atomes d’oxygène :

K : 1 x 39,10 = 39,10 amu

N : 1 x 14.00 = +14,00 amu

O : 3 x 16,00 = +48,00 amu

Total = 101,10 amu

La masse de formule du KNO3 est de 101,10 amu.

Lorsqu’une formule contient plus d’une unité polyatomique dans la formule chimique, comme dans Ca(NO3)2, n’oubliez pas de multiplier la masse atomique de chaque atome à l’intérieur des parenthèses par l’indice à l’extérieur des parenthèses. Cette opération est nécessaire car l’indice se réfère à l’ion polyatomique entier. Ainsi, pour Ca(NO3)2, l’indice 2 implique deux ions nitrate complets, nous devons donc additionner les masses de deux (1 × 2) atomes d’azote et de six (3 × 2) atomes d’oxygène, ainsi que la masse d’un seul atome de calcium :

Ca : 1 x 40,08 = 40,08 amu

N : 2 x 14,00 = +28.00 amu

O : 6 x 16,00 = +96,00 amu

Total = 164,08 amu

La clé pour calculer la masse de formule d’un composé ionique est de compter correctement chaque atome dans la formule et de multiplier les masses atomiques de ses atomes en conséquence.

À votre santé : Les hydrates

Certains composés ioniques ont de l’eau (H2O) incorporée dans leur unité de formule. Ces composés, appelés hydrates, ont un nombre caractéristique d’unités d’eau associées à chaque unité de formule du composé. Les hydrates sont des solides, et non des liquides ou des solutions, malgré l’eau qu’ils contiennent.

Pour écrire la formule chimique d’un hydrate, écrivez le nombre d’unités d’eau par unité de formule du composé après sa formule chimique. Les deux formules chimiques sont séparées par un point centré verticalement. L’hydrate de sulfate de cuivre(II) a cinq unités d’eau associées à chaque unité de formule, il s’écrit donc CuSO4-5H2O. Le nom de ce composé est sulfate de cuivre(II) pentahydrate, le préfixe penta- indiquant la présence de cinq unités d’eau par unité de formule de sulfate de cuivre(II).

Les hydrates ont diverses utilisations dans l’industrie de la santé. Le sulfate de calcium hémihydraté (CaSO4-½H2O), connu sous le nom de plâtre de Paris, est utilisé pour fabriquer des plâtres pour les os cassés. Le sel d’Epsom (MgSO4-7H2O) est utilisé comme sel de bain et laxatif. Le chlorure d’aluminium hexahydraté est un ingrédient actif des antisudorifiques. Le tableau ci-joint énumère quelques hydrates utiles.

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Tableau \(\PageIndex{1}\) : Noms et formules de quelques hydrates largement utilisés

Formule	Nom	Utilisations
AlCl3-6H2O	chlorure d’aluminium hexahydraté	anti-transpirant
CaSO4-½H2O	sulfate de calcium. hémihydraté (plâtre de Paris)	cast (pour os cassés et plâtres)
CaSO4-2H2O	sulfate de calcium dihydrate (gypse)	composant de mur sec
CoCl2-6H2O	chlorure de cobalt(II) hexahydrate	agent de séchage, indicateur d’humidité
CuSO4-5H2O	sulfate de cuivre(II) pentahydrate	fongicide, algicide, herbicide
MgSO4-7H2O	sulfate de magnésium heptahydrate (sels d’Epsom)	laxatif, sel de bain
Na2CO3-10H2O	carbonate de sodium décahydraté (soude à laver)	additif de lavage/nettoyage

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