CHIMIE : Chapitre 1 grandeurs physiques et quantités de matière

DM numéro 1 Corrigé

Exercice 1 :
a. En notant n(H2O) la quantité de matière d’eau ; d’après l’équation des gaz parfaits : p.V = n(H2O).R.T
Avec
V = 1,5L = 1,5.10-3 m3 T = ( + 273,15 = 100 + 273,15 T = 373 K [pic] [pic] [pic]

b. La quantité de matière d’eau qui s’est condensée : nliquide(H2O) = 0,98 x n(H2O) nliquide(H2O) = 0,98 x 4,8.10-2 nliquide(H2O) = 4,7.10-2 mol
Or
M(H2O) = M(H) + 2.M(O) M(H2O) = 1,0 + 2 x 16,0 M(H2O) = 18,0 g.mol-1
Ainsi la masse d’eau liquide : mliquide(H2O) = nliquide(H2O).M(H2O) mliquide(H2O) = 4,7.10-2 x 18,0 mliquide(H2O) = 8,5.10-1 g
On peut donc calculer son volume : [pic] [pic] [pic]
c. On considère que la bouteille ne se déforme pas, la quantité de matière de vapeur d’eau : ngaz(H2O) = n(H2O) - nliquide(H2O) ngaz(H2O) = 4,8.10-2 - 4,7.10-2 ngaz(H2O) = 1.10-3 mol

De plus T = ( + 273,15 = 20 + 273,15 T = 293 K
Or, d’après l’équation de gaz parfaits : p’.V = ngaz(H2O).R.T [pic] [pic] [pic]
d. Si la bouteille ne se déforme pas, la pression à l’intérieur de la bouteille sera 50 fois plus faible à l’intérieur qu’à l’extérieur.
Il y aura nécessairement déformation (voir implosion) de la bouteille.

Exercice 2 : (bouquin de chimie) : dans l’énoncé, lire « …de volume V = 6,0 L » et « …pour masse m =1,0 g ».
Considérons, pour répondre à cet exercice, que la pression du gaz dans le ballon de baudruche est la pression atmosphérique. Considérons de plus que la température du gaz est la température usuelle (( = 20 °C).

Calculons tout d’abord la masse d’air da volume V = 6,0 L. Pour cela calculons la quantité de matière d’air correspondant. D’après l’équation des gaz parfaits : p.V = n(air).R.T Avec V = 6,0 L = 6,0.10-3 m3 T = ( + 273,15 = 20 + 273,15 T = 293 K [pic] [pic] [pic] Or une mole