état gazeux

Chimie physique

Chimie physique


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Cartes-fiches 18
Langue Français
Catégorie Chimie
Niveau Université
Crée / Actualisé 21.11.2016 / 24.01.2017
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Définir l'état gazeux.

la matière n'a pas de forme propre ni de volume propre ,un gaz tend à occuper tout le volume disponible et les interactions intermoléculaires sont faibles

Hypothèses de base de la théorie cinétique des gaz parfaits.

  1. pression homogène sur les parois qui varie avec T--> mouvement continu et aléatoire (brownien), Ec augmente avec T (donc vitesse aussi) rotation et vibraton existe aussi.
  2. gaz compressible --> molécule = sphère quasi ponctuelle
  3. pression constante --> pas de frottement (concervation de Ec), on néglige les interactions
  4. même pression pour tous les gaz --> même Ec moyenne pour tous les gaz

Définir la presson

Force par unité de surface.

Constante de Boltzman

1,23 . 10-23 J/K

Nombre d'Avogadro

6,022 . 1023 mol-1

R en litres et atmosphères

0,082 L.atm/mol.K

R en calories

1,986 cal/mol.K

R en joules

8,3147 J/mol.K

Qu'est ce que vérifie la loi des gaz parfaits?

  1. la loi d'Avogadro : V = Cte.n (pour P et T constants)
  2. la loi de Boyle-Mariott : p.V = Cte pour n et T constants)
  3. la loi de Charles et Gay-Lussac : V = Cte.T (pour n et P constants)

équation de la pression partielle dans un mélange gazeux

pi = Xi . PT (égalité avec la fraction molaire car somme des pressions = pression totale)

Formule de l'éffusion des gaz

v1/v2 = (M2/M1)1/2 (par l'égalité des Ec)

Quels sont les 3 types de mouvement d'une molécule gazeuse?

Translation, rotation, vibration

Quelle est la chaleure spécifique molaire d'un gaz?

  • T < 100 K : 3/2 R = 12,5 J/K.mol (uniquement translationnel, gaz monoatomique)
  • 100 < k < 1000 K : 5/2 R (car 1/2 R en plus par mode de rotation, 2 modes de rotation)
  • T > 1000 K : 7/2 R (car 1 R en plus, 2 mode de vibration, dépend de la géométrie moléculaire)
  •  

Qu'est ce que la chaleur spécifique?

énergie nécessaire pour élever d'un degré une mole de gaz monoatomique

Expliquer la non-idéalité des gaz réels (à T constant)

  • p < 200 atm --> molécules proches --> Van Der Waals --> volume diminue
  • p > 200 atm --> forces de répulsion

Expliquer la non-idéalité des gaz réels (T varie)

Température de Boyle : Ec trop forte --> vitesse trop forte --> pas de van der Waals --> le rapport se rapproche de 1

Donner et expliquer l'équation de  Van Der Waals (gaz réels)

  • Volume moins le co-volume (volume des molécules)
  • Pression plus le carré de la densité (répulsions inter-moléculaires)

Qu'est ce que la température critique?

La température la plus élevée où il est encore possible de liquéfier un gaz en augmentant la pression. Rapport = 0,28