ACTIVITÉ D'EXPLORATION


1
Les gaz en chimie analytique




Questions

Voir les réponses
1. Proposer une hypothèse, en réponse à la problématique posée en introduction.

2. Doc. 3 Déterminer le nombre d’atomes ou de molécules, puis la quantité de matière de chacun de ces gaz dans une bouteille d'une capacité de 2,3 m3.

3. L’hypothèse proposée est-elle validée ?

4. Le volume molaire VmV_\text{m} est le volume d’une mole de gaz. Déterminer sa valeur dans les conditions T=15T = 15 °C et P=1,013P = 1{,}013 bar.

Une opinion ?

Y a-t-il la même quantité de gaz dans une bouteille de 20 L de dioxygène et dans une bouteille de 20 L d'hélium ?

Synthèse de l'activité

Donner la relation mathématique liant la quantité de matière de gaz ngazn_\text{gaz}, le volume de gaz VgazV_\text{gaz} et le volume molaire VmV_\text{m}.

Doc. 2
La distillation des gaz de l’atmosphère

La distillation cryogénique est réalisée sur un gaz liquéfié. En réchauffant progressivement ce gaz et en jouant sur les températures d’ébullition différentes, ses différents composants sont séparés. [...] Elle est utilisée pour la séparation des composants de l’air.

D’après Wikipedia

Les gaz sont ensuite conditionnés dans des bouteilles de différents volumes. Pour la chimie analytique, ce sont généralement des bouteilles de capacité de 2,3 m3. La capacité d'une bouteille est le volume de gaz contenu à la pression P=P = 1,013 bar et à la température T=T = 15 °C.

Compétences

RAI/ANA : Associer les unités de mesure à leurs grandeurs correspondantes

RAI/MOD : La quantité de matière


Données

  • Constante d’Avogadro (nombre d’entités par mole) :
    NA=6,022×1023N_{\mathrm{A}}=6{,}022 \times 10^{23} mol-1.

Les machines analytiques actuelles utilisent des gaz inertes contenus dans des bouteilles sous pression.

➜ Quel lien existe-t-il entre le volume et la quantité de matière d'un gaz ?

Supplément numérique

Découvrez la séparation des différents constituants de l’air en vidéo.

Doc. 1
La chimie analytique

Appareil de chromatographie en phase gazeuse

Appareil de chromatographie en phase gazeuse.

La chimie analytique s’intéresse à la caractérisation et la quantification des entités chimiques présentes dans un mélange. Elle est notamment utilisée en recherche et développement, et en contrôle qualité dans l’industrie.

Elle utilise des méthodes et techniques très diverses allant d’une simple mesure d’acidité à une mesure à l’aide d’une spectrométrie en fluorescence X\text{X} (sous atmosphère d’argon), ou encore d’une chromatographie en phase gazeuse (sous atmosphère d’hélium).


Doc. 3
Données caractéristiques de gaz

Gaz Hélum (He\text{He}) Argon (Ar\text{Ar}) Diazote (N2\text{N}_2)
Masse d’une entité (g) 6,646×10246\text{,}646 \times 10^{-24} 6,636×10236\text{,}636 \times 10^{-23} 4,652×10234\text{,}652 \times 10^{-23}

Masse de gaz dans une bouteille de capacité de 2,3 m3 :
  • m(He)=m(\text{He})= 0,389 kg ;
  • m(Ar)=m(\text{Ar})= 3,888 kg ;
  • m(N2)=m(\text{N}_2)= 2,725 kg.
Connectez-vous pour ajouter des favoris

Pour pouvoir ajouter ou retrouver des favoris, nous devons les lier à votre compte.Et c’est gratuit !

Se connecter

Livre du professeur

Pour pouvoir consulter le livre du professeur, vous devez être connecté avec un compte professeur et avoir validé votre adresse email académique.

Votre avis nous intéresse !
Recommanderiez-vous notre site web à un(e) collègue ?

Peu probable
Très probable

Cliquez sur le score que vous voulez donner.

Dites-nous qui vous êtes !

Pour assurer la meilleure qualité de service, nous avons besoin de vous connaître !
Cliquez sur l'un des choix ci-dessus qui vous correspond le mieux.

Nous envoyer un message




Nous contacter?