Examen 2 (chapitre 4 et 5) Flashcards
Les gaz ont les caractéristiques physiques suivantes
-les gaz épousent le volume et la forme de leur contenant.
-les gaz sont compressibles (les solides et les liquides le sont très peu).
-les gaz introduits dans un même contenant se mélangent complètement pour former un mélange homogène.
-les gaz ont des masses volumiques très inférieures à celles des solides et des liquides. Pour
cette raison, on exprime r en g/L et non en g/mL.
Décris la pression
Les particules des gaz sont toujours en mouvement et entrent en collision avec les parois du contenant dans lequel elles se trouvent.
Ceci cause une pression sur les parois du contenant.
La pression est une force appliquée sur une surface:
Unité de pression SI est le pascal (Pa)
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Décris la pression athmosphérique
La pression atmosphérique est la pression exercée par la colonne d’air qui s’étend sur la surface de la Terre à partir du niveau de la mer jusqu’à la haute atmosphère. Elle se mesure à l’aide d’un baromètre au mercure.
760 mm de Hg = 101,325 kPa
Quels sont les quatres lois qui résument les propriétés physiques des gaz?
-Loi de Boyle-Mariotte (p.139) – relation pression- volume
-Lois de Charles-Gay-Lussac (p.140) – relations température-volume et température-pression
-Loi d’Avogadro (p.142) – relation volume-nombre de molécules
-Loi des gaz parfaits (p.143) – combinaison des trois premières lois
Explique LA LOI DE BOYLE-MARIOTTE
LA RELATION PRESSION-VOLUME
Loi de Boyle-Mariotte: la pression d’une quantité donnée de gaz maintenu à une température
constante est inversement proportionnelle à son volume.
Dans deux ensembles de conditions différentes: P1V1 = k1 et P2V2 = k1
PV = k1 où k1 est la constante de proportionnalité
P1V1 = P2V2
Explique LA LOI DE CHARLES-GAY-LUSSAC
LES RELATIONS TEMPÉRATURE-VOLUME ET TEMPÉRATURE-PRESSION
À pression constante pour une masse donnée de gaz, le volume du gaz augmente si la
température augmente et vice versa.
La même expérience à différentes pressions démontre que l’extrapolation de toutes les droites mène à T = -273,15°C ou 0K et à une volume égal à zéro.
Le volume d’un gaz est proportionnel à sa température.
La loi de Charles-Gay-Lussac: le volume d’une quantité donnée de gaz maintenu à une pression constante est directement proportionnel à sa température absolue (en Kelvin).
Pour deux ensembles de conditions différentes
V = k2T où k2 est la constante de proportionnalité
V/T = k2
V1T1= V2T2
Une autre forme de la loi décrit la relation température-pression à volume constant
La pression d’un gaz est proportionnelle à la température
Pour deux ensembles de conditions différentes:
P = k3T où k3 est la constante de proportionnalité
P/T = k3
P1T1= P2T2
explique LA LOI D’AVOGADRO
LA RELATION VOLUME-NOMBRE DE MOLÉCULES
Loi d’Avogadro: à pression et à température constante, le volume d’un gaz est directement proportionnel au nombre de moles de gaz présentes
V = k4n où k4 est la constante de proportionnalité
Lors de la réaction de deux gaz le rapport entre leurs volumes respectif est un nombre simple.
Lorsque le produit est un gaz, le rapport entre son volume et ceux des réactifs est aussi un
nombre simple.
explique loi des gaz parfaits
Loi des gaz parfaits: met en relation les quatre lois des gaz, donc les quatre variables expérimentales P, V, T et n.
V 1/P
V T
P T
V n
PV = nRT
Explique ce qu’est un gaz parfait
Gaz parfait: gaz hypothétique dont le comportement (P, V, T, n) peut être exactement prévu par la loi des gaz parfaits
Molécules ne s’attirent ni se repoussent, volume
négligeable par rapport au volume du contenant
N’existent pas dans la nature mais les gaz réels dans des limites de pression et de température se rapprochent du comportement d’un gaz parfait
Quest-ce qu’est le volume molaire?
Volume molaire: volume d’1 mole de gaz à TPN = 22,414 L
Pression partielle
pression de chacun des gaz
constituant un mélange
Loi des pressions partielles
la pression totale d’un mélange de gaz est la somme des pressions que chaque gaz exercerait s’il était seul.
LA THÉORIE CINÉTIQUE DES GAZ
La théorie cinétique des gaz a été largement développée par Ludwig Boltzmann et James Clerk Maxwell au 19e siècle.
-elle comporte des généralisations et des modélisations mathématiques concernant le comportement des gaz.
Quels sont les quatres postulats qui definissent la théorie cinétique des gaz?
- Un gaz est formé de molécules séparées les unes
des autres par des distances beaucoup plus
grandes que leurs propres dimensions. - Les molécules gazeuses sont constamment en
mouvement dans toutes les directions. Les collisions
entre les molécules sont parfaitement élastiques. - Les molécules gazeuses n’exercent aucune force
attractive ou répulsive entre elles. - L’énergie cinétique moyenne des molécules d’un
gaz est proportionnelle à la température de ce
gaz en kelvins. Deux gaz à la même température
ont la même énergie cinétique moyenne.
La diffusion gazeuse
le mélange graduel d’un gaz avec les molécules d’un autre gaz, causé par leurs propriétés cinétiques
Loi de diffusion de Graham
Dans les mêmes conditions de pression et de température, les vitesses de diffusion des gaz (v) sont inversement proportionnelles à la racine carrée de leur masse molaire (M) respective.
Effusion gazeuse
Phénomène où un gaz sous pression s’échappe d’un compartiment en passant par une petite ouverture.
Quel sont les conditions qui rendent un gaz imparfait
À certaines conditions de pression et température, ils ne suivent plus la loi des gaz parfaits
À des pressions ≥500 kPa, les forcent intermoléculaires sont très importantes.
À basse température, l’Éc est plus faible, ce qui empêche les molécule d’échapper aux forces d’attraction intermoléculaires.
Les atomes et molécules occupent réellement un volume qui est négligé dans la loi des gaz parfaits
Qui élbora la théorie des quanta? Décris cette théorie
1900: Max Planck élabora la « théorie des quanta »
pour expliquer le fait que les « atomes et molécules
émettent de l’énergie uniquement par multiples entiers d’une quantité minimale d’énergie appelée quantum » et non de façon continue comme les corps macroscopiques.
* Les atomes et molécules absorbent et émettent de
l’énergie sous forme de rayonnement.
* Ce rayonnement peut être défini comme une onde
Onde
vibration temporaire par laquelle l’énergie est transmise
* Ex: lumière, le son, les vagues, les séismes
Quels sont les caractéristiques d’une onde?
Longueur d’onde (l, lambda): distance entre
deux points identiques situés sur deux ondes
successives
* Fréquence (f): nombre d’ondes qui passent en
un point donné par seconde
* Amplitude: distance entre la ligne médiane
de l’onde et la crête ou entre la médiane et
le creux
* Vitesse de propagation: vp = lf
Onde électromagnétique
La lumière est constituée d’ondes électromagnétiques
* Onde électromagnétique: onde qui vibre selon deux composantes
* composante électrique
* composante magnétique
* Ces composantes ont la même longueur d’onde et la même fréquence mais se déplacent selon des plans perpendiculaires
❑ Les ondes lumineuses se propagent dans le vide à la vitesse de la lumière.
❑ Leur vitesse de propagation est
donc: c = lf ≈3,00 x 108 m/s (constante)
Rayonnement électromagnétique
émission ou une transmission d’énergie sous forme d’ondes électromagnétiques.
spectre électromagnétique
Le spectre électromagnétique est la gamme étendue de fréquences et de longueurs d’onde possibles de la « lumière ».