Chapitre 14 - Weebly

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Les Gaz La loi gnrale des gaz STP Les proprits des gaz dpendent des conditions. Dfinition des conditions standards de temprature et de pression (STP). P = 1 atm = 760 mm Hg

T = 0C = 273.15 K Volume des gaz TPN Temprature et Pression Normales (TPN) Temprature standard: 0oC ou 273 K Pression standard: 760 mm de Hg= 1 atm= 101,3 kPa Volume dune mole de gaz: 22,4 L Temprature Ambiante et Pression Normale (TAPN) Temprature: 25oC ou 298 K Pression: 100 kPa Volume dune mole: 24,5L La loi gnrale des gaz

Lorsquon combine la loi de Charles et celle de Boyle-Mariotte, on obtient la loi gnrale des gaz, qui dfinit les rapports entre le volume, la temprature, et la pression de nimporte quelle quantit donne de gaz. Daprs cette loi, le produit de la pression et du volume dun chantillon de gaz est proportionnel sa temprature absolue. La loi gnrale des gaz La loi gnrale des gaz met en relation la pression (P), le volume (V), la temprature (T) et la quantit de gaz (n) en

comparant une situation initiale avec une situation finale. En combinant les lois simples des gaz , on peut tablir une relation qui permet de comparer deux sries de variables aprs qu'un gaz ait subi des changements. Les lois simples utilises sont les suivantes: Loi Formule Loi de Boyle-Mariotte P1V1=P2V2 Loi de Charles

V1T1=V2T2 Loi de Gay-Lussac P1T1=P2T2 Loi d'Avogadro V1n1=V2n2 La loi gnrale des gaz partir de ces lois, une loi gnrale peut tre dduit. On l'exprime de la faon suivante:

o P1: reprsente la pression initiale (en kPa ou mm Hg) V1: reprsente le volume initial (en mL ou L) n1: reprsente la quantit initiale de gaz (en mol) T1: reprsente la temprature initiale (en K) P2: reprsente la pression finale (en kPa ou mm Hg) V2: reprsente le volume final (en mL ou L) n2: reprsente la quantit finale de gaz (en mol) T2: reprsente la temprature finale (en K) La loi gnrale des gaz Application Un ballon, qui contient 18,2g de diazote gazeux 20C, occupe

un volume de 16L une pression de 99,3 kPa. Quelle sera la pression si on augmente la temprature 50C, qu'on diminue le volume 5L et qu'on ajoute 12,8g de dioxygne? 1. Identification des donnes du problme P1 = 99,3 kPa V1 = 16 L T1 = 20C donc 293K n1 = 18,2 g de N2 donc 1,3 mol P2 = ? V2 = 5 L T2 = 50C donc 323K

n2 = 18,2g de N2 et 12,8g de O2 donc 2,1 mol au total La loi gnrale des gaz Application (suite) 2. Calcul de la pression finale P1V1n1T1=P2V2n2T2 P2=P1V1n2T2n1T1V2 P2=99,3kPa16L2,1mol323K1,3mol293K5L P2=565,9kPa 3. Rponse: La pression finale sera de 565,9 kPa. Il s'agit de la pression totale du systme, c'est--dire qu'elle est la somme des pressions partielles des deux gaz.

La loi des gaz parfaits La loi des gaz parfaits met en relation la pression (P), le volume (V), la temprature absolue (T) et la quantit de gaz en moles (n) un moment donn. La formule de la loi gnrale des gaz permet de comparer les caractristiques d'un gaz dans deux situations diffrentes. Toutefois, cette formule n'est pas utile lorsqu'on veut dterminer les caractristiques d'un gaz un moment prcis. On peut modifier la formule de la loi gnrale des gaz en introduisant une constante de proportionnalit. Cette constante, symbolise par la lettre R, regroupe toutes les constantes des lois simples des gaz. La loi des gaz parfaits

V=nRT reprsente la pression (en kPa) reprsente le volume (en L) reprsente la quantit de gaz (en mol) reprsente la constante des gaz parfaits en kPaL/molK) reprsente la temprature absolue (en K) La loi des gaz parfait valeur de la constante des gaz parfaits (R) ut tre dterminer en utilisant la valeur du volume

olaire d'un gaz TPN. ns ces conditions, on trouve la valeur suivante: =nRT e l'on reformule de la faon suivante: l'on remplace les termes de l'quation par les valeurs TPN = 8,314 KPa . L / mol . k La loi des gaz parfait La constante des gaz parfaits est gale 8,314 kPaL/molK. Il est toutefois important que les units de mesure des diffrentes caractristiques soient respectes afin de pouvoir utiliser cette constante.

Application Quel est le volume, en litres, occup par 4mol de mthane, CH4, une temprature de 18C et une pression de 1,4 atm? 1. Identification des donnes du problme P=1,40atm101,3kPa=142kPa V=x n=4mol R=8,314kPaL/molK T=18C+273=291K La loi des gaz parfait

Application (suite) . Calcul du volume V=nRT =nRT/P =48,314kPaL/molK291K142kPa =68L 3. Rponse: Le volume de mthane est de 68L. La loi des gaz parfait Application (suite) Quel est le nombre de grammes de CO2 enferm dans

un contenant de 3,5 L une pression de 101,6 kPa et une temprature de 26,3 C ? Solution P = 101,6 kPa V = 3,5 L n = ? (ce que lon cherche) R = 8,31 kPa.L /(mol.K) T = 26,3 C = 299,45 K Soit la formule suivante : PV = nRT 101,6 kPa 3,5 L = n 8,31 kPaL /(molK) 299,45 K La loi des gaz parfait Application (suite)

En isolant n, on obtient : n = PV = 101,6 kPa x 3,5 L = 0,14 mol RT 8,31 kPaL /(molK) 299,45 K question demande toutefois le nombre de grammes e CO2 et non le nombre de moles. Il nous faudra nc faire la conversion(produit crois) suivante : .. mole de CO2 = 44 g, alors... 14 mol de CO2 = ? ponse : 6,2 g de CO2

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