Contexte historique du SI
mètre | kilogramme | seconde | ampère | kelvin | mole | candela | histoire du SI |
Unité de quantité de substance (mole) | Abréviations : CGPM, CIPM, BIPM |
Après la découverte des lois fondamentales de la chimie,des unités appelées, par exemple, « gram-atome » et « gram-molécule », ont été utilisées pour spécifier les quantités d’éléments ou de composés chimiques. Ces unités avaient un lien direct avec les « poids atomiques » et les « poids moléculaires », qui étaient en fait des masses relatives. A l’origine, les « poids atomiques » se référaient au poids atomique de l’oxygène, qui, de l’avis général, était de 16. Mais alors que les physiciens séparaient les isotopes dans le spectrographe de masse et attribuaient la valeur 16 à l’un des isotopes de l’oxygène, les chimistes attribuaient cette même valeur au mélange (légèrement variable) des isotopes 16, 17 et 18, qui était pour eux l’élément naturel oxygène. Finalement, un accord entre l’Union internationale de physique pure et appliquée (UIPPA) et l’Union internationale de chimie pure et appliquée (UICPA) a mis fin à cette dualité en 1959/60. Depuis, physiciens et chimistes se sont mis d’accord pour attribuer la valeur 12, exactement, au « poids atomique », c’est-à-dire à la masse atomique relative, de l’isotope du carbone de masse 12 (carbone 12, 12C). L’échelle unifiée ainsi obtenue donne des valeurs de masse atomique relative.
Il restait à définir l’unité de quantité de substance en fixant la masse correspondante du carbone 12 ; par accord international,cette masse a été fixée à 0,012 kg, et l’unité de quantité « quantité de substance » a reçu le nom de mole (symbole mol).
Suite à des propositions de l’UIPPA, de l’UICPA et de l’Organisation internationale de normalisation (ISO), le CIPM a donné en 1967,et confirmé en 1969, une définition de la mole, finalement adoptéepar la 14e CGPM (1971) :
1. La mole est la quantité de substance d’un système qui contient autant d’entités élémentaires qu’il y a d’atomes dans 0,012 kilogramme de carbone 12 ; son symbole est « mol ».
2 Lorsque la mole est utilisée, les entités élémentaires doivent être spécifiées et peuvent être des atomes, des molécules, des ions, des électrons, d’autres particules, ou des groupes spécifiés de telles particules.
Lors de sa réunion de 1980, le CIPM a approuvé la proposition de 1980 du Comité consultatif des unités du CIPM précisant que dans cette définition, il est entendu que l’on se réfère aux atomes non liés de carbone12, au repos et dans leur état fondamental.