Chimie : Chapitre 2 + 3.2

Objectifs d'apprentissage

• Connaître les 4 variables pour étudier un échantillon de gaz.
• Connaître TPN (Température et Pression Normales) et TAPN (Température Ambiante et Pression Normale).
• Comprendre la relation entre :
  • Pression et volume.
  • Volume et température.
  • Pression et température.
  • Volume et quantité de gaz.
• Comprendre ce qu'est le zéro absolu et la conversion entre °C et K.
• Comprendre la loi générale des gaz et des gaz parfaits, ainsi que la loi des pressions partielles.
• Comprendre la réactivité chimique et ses facteurs.
• Connaître les particularités du dioxyde de carbone et les dangers des gaz pour les humains.
• Comprendre les gaz nobles et les trouver dans le tableau périodique.
• Connaître les gaz comburants (ex : dioxygène, ozone) et combustibles (ex : méthane, propane).
• Pouvoir faire des calculs stœchiométriques avec les gaz.

Lois simples des gaz

Variables essentielles :

1. Pression
2. Température
3. Volume
4. Quantité de gaz

Normes de température et pression

• TPN : 0 °C, 101,3 hPa
• TAPN : Température ambiante, 101,3 hPa

Expérimentation avec PHET : Lois des gaz

1. Chercher "Introduction aux gaz".
2. Pomper pour libérer des particules, chauffer à 425 K.
3. Observer la pression qui augmente avec la température.
4. Réduire le volume, observer la pression qui augmente.
5. Réinitialiser et varier les conditions pour observer les changements de volume et pression.

Relations entre variables

Loi de Boyle-Mariotte :

• Relation entre pression et volume : P1V1 = P2V2

Loi de Charles :

• Relation volume et température : V1/T1 = V2/T2

Zéro absolu et échelle des Kelvin

• T(K) = T(°C) + 273

Relation pression et température

• P1/T1 = P2/T2

Loi d'Avogadro :

• Relation volume et quantité de gaz : V1/n1 = V2/n2

Volume molaire

• TPN : 22,4 L/mol
• TAPN : 24,5 L/mol

Loi des gaz parfaits

• Équation : PV = nRT
  • P : Pression
  • V : Volume
  • n : Quantité de gaz
  • T : Température
  • R : Constante des gaz parfaits (8,31 kPa·L/mol·K)

Loi des pressions partielles

• Pression totale : PT = PpA + PpB + PpC
• Chaque gaz exerce une pression partielle comme s'il était seul

Calculs stœchiométriques

• Utilisation des coefficients dans les équations chimiques pour calculer les volumes et quantités de produits et réactifs.

Exemples de calculs

• Volume de gaz produit lors de réactions.
• Calculs impliquant des substances non gazeuses.

Ces notes couvrent les principaux concepts et lois abordés dans le chapitre, offrant une base solide pour comprendre et appliquer les principes de la chimie des gaz.