Noter les valeurs de m





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CHIMIE

Volume molaire-Loi d'Avogadro-Ampère

Chap.8

I.Détermination de la masse de 1 L d’air


  1. N
    oter les conditions expérimentales du jour, à savoir température et pression atmosphérique :
    Température  = ……..°C ; Pression atmosphérique : Patm = .....……... hPa = ........................ Pa

  1. L’expérience décrite ci-dessous sera réalisée au bureau par votre professeur.

  1. Noter les valeurs de m1 et m2 :  m1 = ............ g  ;  m2 = ............ g 

  2. Noter le volume exact V du ballon :  V = ............ L 

  3. Déterminer la masse volumique µ(air) de l’air (c’est à dire la masse en g de 1 L d’air) dans les conditions de l’expérience.

II.Détermination de la masse de 1,5 L de gaz


  1. O
    n effectuera les pesées suivantes :

  2. On note :

  • mair la masse d’air dans la bouteille de 1,5 L ;

  • mb la masse de la bouteille et de son bouchon ;

  • mgaz la masse de gaz dans la bouteille de 1,5 L.

  1. Exprimer m3 et m4 en fonction des masses mair, mb ou mgaz.
    m3 = ............................................................
    m4 = ............................................................

  2. Donner l’expression de la masse mgaz de gaz contenu dans la bouteille en plastique à l’aide de m3, m4 et mair est demandée.
    mgaz  = ............................................................  

III.Manipulation


  1. On veut déterminer à 0,01 g près la masse d’un volume de 1,5 L de différents gaz : O2, CO2, C3H8

  1. Bien que ces gaz soient peu solubles dans l’eau, pourquoi est-il tout à fait déconseillé de les récupérer par déplacement d’eau ? Quelle méthode utilisera t-on pour remplir les bouteilles ?

  2. Calculer la masse molaire de chaque gaz et reporter vos valeurs dans le tableau ci-dessous.
    Données : M(C) = 12,0 g.mol-1; M(H) = 1,0 g.mol-1; M(O) = 16,0 g.mol-1

  3. Calculer pour chaque gaz étudié sa densité d par rapport à l’air : .

  4. Quelle est l’unité du nombre 29 dans la formule précédente ?

IV.Exploitation et vérification des résultats


Nom du gaz et formule brute

M en g.mol-1

densité d

masse m4

masse mgaz

Nombre n de moles de gaz

dioxygène

O2
















dioxyde de carbone

CO2
















propane

C3H8
















  1. Que peut-on dire du nombre n de moles de chacun des gaz ? Quelle remarque peut-on faire ?

  2. Calculer le nombre moyen nmoy du nombre de moles et en déduire la valeur du volume molaire VM c'est-à-dire le volume occupé par une mole d’un gaz

     VM = ...................................... L.mol-1 

  1. Loi d’Avogadro-Ampère : à température et pression données, le volume occupé par une mole de gaz est indépendant de la nature du gaz. Ce volume est appelé volume molaire. Il est noté VM et s’exprime en L.mol-1.

  2. Cette loi d’Avogadro-Ampère est vérifiée pour de faibles pressions.

  3. Pour vérifier la valeur expérimentale du volume molaire lors de l’expérience il faut utiliser la loi des gaz parfaits (Chap.24) qui s’exprime par PV = nRT avec :

  • P : la pression en pascals (Pa)

  • V : le volume du gaz (en m3)

  • n : la quantité de matière (en mol)

  • R : constante des gaz parfaits ; R = 8,31 S.I.

  • T : la température absolue en kelvins (K) ; T (K) =  (°C) + 273

  1. A partir des valeurs de P et  lors de l’expérience, retrouver la valeur théorique du volume molaire VM ; pour ceci calculer, avec les unités S.I., VM (= ) = =

  2. Calculer le pourcentage d’erreur entre la valeur théorique et la valeur expérimentale.

V.Volume d’un gaz


  1. Dans des conditions de température et de pression déterminées, le volume V d’un gaz est le produit de la quantité de matière n de ce gaz par le volume molaire VM

  2. A  = 20°C et P = 1013 hPa = 101300 Pa, le volume molaire a pour valeur VM = 24,0 L.mol-1

  • Relation : V = n VM avec V en ............ ; n en ............ et VM en ............ comme unités pratiques.

03/07/2017 10145.doc /

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