Partie B : Déterminer la quantité de matière pour un gaz
I. Mesure de la quantité de matière à partir d’un volume
Rappel : ݊ =
ெ
L’équation des gaz parfaits :
ܲ ܸ = ݊ ܴ ܶ Soit :
݊ =ܲ ܸ
ܴ ܶ Où : n = quantité de matière en mol
P = pression en Pa (pascal) V = volume en m3
T = température en K (kelvin)
R = constant des gaz parfaits = 8,31 Pa.m3.mol-1.K-1 Rappel : T en Kelvin et θ en Celsius, on a alors : T = θ + 273,15
Conversion : Ici le volume est en m3… mais souvent il est donné en litres !
1 L = 0,001 m3 = 10-3 m3 et 1 cm3 = ? m3 1 cm = 0,01 m
1 cm² = (0,01)² m²
1 cm3 = (0,01)3 m3 = (10-2)3 = 10-(2x3) = 10-6 m3
II. Mesure de la quantité de matière à partir du volume molaire
Le volume molaire Vm est le volume occupé par une mole de gaz parfait dans les conditions normales de température et de pression (CNTP).
Calcul de Vm :
ܸ = ݊ ܴ ܶ
ܲ
ܸ= ଵ ோ ்
, car ici n= 1 mol Avec : θ = 0°C,
P = 1013 mbar = 1013 hPa = 1013.102 Pa (CNTP)
ܸ=8,31 × (0 + 273,15)
1013. 10ଶ = 2,24. 10ିଶ ݉ଷ Pour une mol on a Vm = 2,24.10-2 m3 = 22,4 L
Soit un volume molaire Vm = 22,4 L.mol-1
Si un gaz obéit à la loi des gaz parfaits, alors on a :
݊ = ܸ
ܸ