Loi des gaz parfaits et pressions partielles

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1 Loi des gaz parfaits et pressions partielles

2 Pourquoi une autre loi? La loi générale des gaz est plus ou moins utile pour déterminer des informations sur un gaz à un moment précis (pas de comparaison) Si on ne peut pas comparer il faut passer par la relation : 𝑃𝑉 𝑛𝑇 = 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒 On symbolise cette constante par la lettre « R » Loi des gaz parfaits : Met en relation la pression, le volume, la quantité et la température d’un gaz à un moment donné. Forme courante : PV=nRT

3 Gaz « parfaits » ? Gaz qui répond à toutes les lois des gaz, dont le comportement s’explique parfaitement par la théorie cinétique. Aucune interaction entre les particules Collisions sans perte d’énergie Ne se liquéfie jamais, même à 0K N’existe pas dans la réalité Les gaz se comportent comme des gaz parfaits à température élevée et pression basse. Certains plus que d’autres

4 PV=nRT Pour utiliser la relations, il faut trouver la constante des gaz parfaits. Un gaz parfait, à TPN aurait un volume molaire de 22,4L Donc : 𝑅= 𝑃𝑉 𝑛𝑇 𝑅= 101,3 𝑘𝑃𝑎∙22,4 𝐿 1 𝑚𝑜𝑙∙273 𝐾 𝑅=8,314 𝑘𝑃𝑎∙𝐿/𝑚𝑜𝑙∙𝐾 Sauf indications contraire, nous considérons tous les gaz étudiés comme des gaz parfaits.

5 PRESSIONS PARTIELLES Les gaz se diffusent et se mélangent souvent (exemple : air) John Dalton, en étudiant la météorologie fait des observations : À température constante, la pression totale d’un mélange de gaz est égale à la somme des pressions des gaz seuls Autrement dit, les gaz se comportent comme s’ils étaient seuls Les propriétés ne sont pas affectés par la présence d’autres gaz Pression individuelle d’un gaz : pression partielle

6 LOI DES PRESSIONS PARTIELLES
Donc : À température donnée, la pression totale d’un mélange gazeux est égale à la somme des pressions partielles des gaz du mélange PT = PpA + PpB + PpC + … De là, on peut déduire la pression d’un gaz si on connait sa proportion dans un mélange : Exemple : Si la pression atmosphérique est de 100 kPa, la pression du dioxygène serait de 21 kPa, car l’atmosphère en contient 21% 𝑃 𝑝𝐴 = 𝑃 𝑇 𝑛 𝐴 𝑛 𝑇

7 APPLICATION PRATIQUE La loi des pressions partielles est très utile lorsqu’on veut trouver la pression d’un gaz recueilli par déplacement d’eau. Dans cette situation, la pression totale de l’échantillon recueilli est la pression du gaz et celle de la vapeur d’eau Pt = Pgaz + PH2O Donc, pour trouver la pression d’un gaz recueilli par déplacement d’eau, il faut enlever la pression de la vapeur d’eau, une donnée connue (tableau p. 107) Pgaz =Pt - PH2O