LABORATOIRE SUR LES GAZ

Transcription

1 LABORATOIRE SUR LES GAZ I. LOI DE BOYLE-MARIOTTE En utilisant le matériel fourni, réaliser une expérience pour vérifier la variation du volume d un gaz en fonction de la pression. 1.1) Décrire le protocole de l expérience. 1.2) Les quatre facteurs qui ont une influence sur les gaz sont: le nombre de moles, la 1.3) Compléter le tableau suivant avec les résultats expérimentaux obtenus. Masse en kg (M) Pression en kpa (P) Volume en ml (V) P V P x V 1.4) Questions se rapportant à cette partie (les réponses seront demandées dans a) Que pouvez-vous conclure de cette expérience au sujet de la relation entre la pression et le volume d'un gaz, quand la température et le nombre de moles restent b) Une masse d'air occupe un volume de 50 ml sous une pression 100 kpa. Quel sera le volume occupé par cette même masse d'air sous une pression de 2.5 atm si la température reste constante

2 II. RELATION ENTRE LE VOLUME ET LA TEMPÉRATURE En utilisant le matériel fourni, réaliser une expérience pour vérifier la variation du volume d un gaz en fonction de la température. 2.1) Décrire le protocole de l expérience. 2.2) Les quatre facteurs qui ont une influence sur les gaz sont: le nombre de moles, la 2.3) Compléter le tableau suivant avec les résultats expérimentaux obtenus. T ( C) T (K) V (ml) V T (ml /K) T ( C) T (K) V (ml) V T (ml /K) 2.4) Représenter le graphique de la variation du volume en fonction de la température en C et en K. 2.5) Questions se rapportant à cette partie (les réponses seront demandées dans a) Que pouvez-vous conclure de cette expérience au sujet de la relation entre le volume d'un gaz et la température, quand pression et le nombre de moles restent b) Établir la relation mathématique entre le volume et la température en C. c) Établir la relation mathématique entre le volume et la température en K. d) Un gaz occupe un volume de 4 L à 25 C. Quel sera son volume à 100 C si la

3 pression et le nombre de moles restent constants? e) Un gaz occupe un volume de 2 L à 300 K. À quelle température le volume sera-t-il de 6 L, si la pression et le nombre de moles restent f) Un gaz occupe un volume de 4 L à 300 K sous une pression de 100 kpa. Quel sera le nouveau volume à 400 K et sous une pression de 100 kpa? III. RELATION ENTRE LA PRESSION ET LA TEMPÉRATURE En utilisant le matériel fourni, réaliser une expérience pour vérifier la variation du PRESSION d un gaz en fonction de la TEMPÉRATURE. 3.1) Décrire le protocole de l expérience. 3.2) Les quatre facteurs qui ont une influence sur les gaz sont: le nombre de moles, la 3.3) Compléter le tableau suivant avec les résultats expérimentaux obtenus. T ( C) T (K) P (kpa) P T (kpa /K) T ( C) T (K) P (kpa) P T (kpa /K) 3.4) Représenter le graphique de la variation de la pression en fonction de la température. 3.5) Questions se rapportant à cette partie (les réponses seront demandées dans a) Que pouvez-vous conclure de cette expérience au sujet de la relation entre LA

4 pression d'un gaz et la température, quand le volume et le nombre de moles restent b) Établir la relation mathématique entre la pression et la température. c) La température finale du dioxyde de carbone est de 5 C sous la pression de 50 kpa. Quelle était la la pression initiale si la température initiale était de 20 C, le volume et le nombre de moles restant d) Un gaz a une pression de 60 kpa si la température est de 10 C. Quelle sera la température du gaz quand la pression équivaut à une colonne de mercure de 80 cm, le volume et le nombre de moles restant constants. h) Un gaz a une pression de 60 kpa si la température est de 293 K. Quelle sera la pression quand la température sera doublée, le volume et le nombre de moles restant

5 IV. RELATION ENTRE LE VOLUME ET LE NOMBRE DE MOLES En utilisant le matériel fourni, réaliser une expérience pour mesurer le volume molaire de plusieurs gaz. 4.1) Décrire le protocole de l expérience. 4.2) Les quatre facteurs qui ont une influence sur les gaz sont: le nombre de moles, la 4.3) Compléter le tableau suivant avec les résultats expérimentaux obtenus. Gaz Masse molaire du gaz (g.mol -1 ) Masse de la seringue vide (g) Masse de la seringue avec le gaz (g Mass e du gaz (g) Nombre de moles Volume du gaz Volume molaire du gaz O2 He CO2 MOYENNES 4.5) Questions se rapportant à cette partie (les réponses seront demandées dans a) Que pouvez-vous conclure de cette expérience au sujet de la relation entre le volume d'un gaz et le nombre de moles, quand la pression et la température restent constantes? b) Établir la relation mathématique entre le volume et le nombre de moles. c) Quel est le volume occupé par une mole de dioxygène (O2) sous une pression de 102,3 kpa lorsque la température est de 25 C? Quel sera le volume occupé par 71 g

6 de Cl2 dans les mêmes conditions de température et de pression? d) Quel sera le volume occupé par les quantités de gaz suivantes à T.P.N.? 44 g de CO2 8 g de CH4 8 g de He 36,12 x molécules de CH4 V. LOI DES GAZ PARFAITS 5.1) Déduire des résultats expérimentaux précédents la loi des gaz parfaits en précisant les unités de tous les paramètres. 5.2) Questions se rapportant à cette partie (les réponses seront demandées dans a) Le volume d'un gaz est de 22,4 L à 0 C et sous une pression de 101,3 kpa. Quel est le nouveau volume de ce gaz lorsque la pression devient 50,65 kpa, si la température et le nombre de moles restent b) Un gaz contenu dans un cylindre de 3,0 L est soumis à une pression de 100 kpa. Quelle sera la nouvelle pression, si le volume diminue de 1 L, la température et le nombre de moles étant c) Un gaz contenu dans un cylindre occupe un volume de 5,0 L, à une température de 0 C et sous une pression de 101,3 kpa. À quelle température, exprimée en degrés Celsius, le volume du gaz aura-t-il doublé, la pression et le nombre de moles restant