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N
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.......
..c
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>- a.
0
u
230
Autre méthode :
Si on utilise la pression du mercure en phase vapeur en Pascal et le volume en m
3
, la constante des
gaz parfaits (R) vaut 8,314 J . mo1- 1 . K- 1.
m = p . v . M = 1,91 · 10- 1 Pa x 27,5 m3 x 200,59 g · mol 1 = 0143
g
R · T
8,314J·mol- 1 -K- 1 x 295,15K
b) Le nombre d'atomes de mercure se calcule en multipliant le nombre de moles par le nombre
d'Avogadro :
Nombre d'atomes = n . NA = m . NA =
0,
43 g
x 6,022 · 10 23 mo1- 1 = 1,29 . 10 21 atomes
M
200,59 g · mo1- 1
l 3. Soit la réaction de réduction du C0 2 :
C0 2 (g) + 2 H 2 (g) --. 0 2 (g) + CH 4 (g)
a) Comme la réaction a lieu dans les conditions normales de température et de pression (0 °C et
1 atm), nous pouvons considérer le gaz C0 2 comme parfait.
P-V = n·R · T
Calculons le volume de C0 2 produit en 24 heures :
V= m . .!L.:..L = 1,05 . 10
3 g
X
0,082 L. atm. mo11 . K1
X 273,15 K = 534,4 L
M
P
44,0 1 g . mo1- 1
1 atm
Or, la vitesse de réduction du C0 2 (0,5 L · min- 1 ) est précisée dans l'énoncé. Le temps que devra
fonctionner un tel appareil pour transformer en 0 2 la production quotidienne en C0 2 d'un astronaute, peut être calculé :
vitesse = volume
temps
t =
534 , 4 L
= 1 069 min = 17 h 49 min
0,5 L · min- 1
b) Grâce à l'équation stœc hiométrique, le nombre de moles de dihydrogène peut être comparé au
nombre de moles de C0 2 :
ln = nco
2 H,
z
~ Conseil méthodologique
Le nombre de moles de C0 2 peut être calculé à partir de sa masse ou de son volume. Utilisez en priorité
les données dans l'énoncé plutôt que les ré sultats calculés précédemment. Cela évitera de répercuter
une erreur de calcul tout au long de la résolution du problème .
2
= 2 . mco, = 2 x 1 • 05 ·
103 g = 47 72 mol
nH = nco
M
1
'
2
2
co
44,01 g . mo12
En utili sant l'éq uation des gaz parfaits, nous pouvons calculer le volume de H 2 :
VH = nH . .!L.:..L = 47,72 mol X 0,082 L . atm . mo11 . K1
X 273,15 K = 1 069 L
2
,
P
1 atm
On peut également utiliser le volume molaire du gaz dans ces conditions de température et de
pression soit 22,41 L.
VH = 47,72 mol X 22,41 L. mo1- 1 =1 069 L
z
14. Selon la théorie cinétique des gaz , l'énergie interne d'un gaz parfait est une énergie
exclusivement cinétique puisque les molécu le s ou atomes ne sont pas supposés
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Si on utilise la pression du mercure en phase vapeur en Pascal et le volume en m
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gaz parfaits (R) vaut 8,314 J . mo1- 1 . K- 1.
m = p . v . M = 1,91 · 10- 1 Pa x 27,5 m3 x 200,59 g · mol 1 = 0143
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b) Le nombre d'atomes de mercure se calcule en multipliant le nombre de moles par le nombre
d'Avogadro :
Nombre d'atomes = n . NA = m . NA =
0,
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x 6,022 · 10 23 mo1- 1 = 1,29 . 10 21 atomes
M
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l 3. Soit la réaction de réduction du C0 2 :
C0 2 (g) + 2 H 2 (g) --. 0 2 (g) + CH 4 (g)
a) Comme la réaction a lieu dans les conditions normales de température et de pression (0 °C et
1 atm), nous pouvons considérer le gaz C0 2 comme parfait.
P-V = n·R · T
Calculons le volume de C0 2 produit en 24 heures :
V= m . .!L.:..L = 1,05 . 10
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Or, la vitesse de réduction du C0 2 (0,5 L · min- 1 ) est précisée dans l'énoncé. Le temps que devra
fonctionner un tel appareil pour transformer en 0 2 la production quotidienne en C0 2 d'un astronaute, peut être calculé :
vitesse = volume
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= 1 069 min = 17 h 49 min
0,5 L · min- 1
b) Grâce à l'équation stœc hiométrique, le nombre de moles de dihydrogène peut être comparé au
nombre de moles de C0 2 :
ln = nco
2 H,
z
~ Conseil méthodologique
Le nombre de moles de C0 2 peut être calculé à partir de sa masse ou de son volume. Utilisez en priorité
les données dans l'énoncé plutôt que les ré sultats calculés précédemment. Cela évitera de répercuter
une erreur de calcul tout au long de la résolution du problème .
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nH = nco
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En utili sant l'éq uation des gaz parfaits, nous pouvons calculer le volume de H 2 :
VH = nH . .!L.:..L = 47,72 mol X 0,082 L . atm . mo11 . K1
X 273,15 K = 1 069 L
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On peut également utiliser le volume molaire du gaz dans ces conditions de température et de
pression soit 22,41 L.
VH = 47,72 mol X 22,41 L. mo1- 1 =1 069 L
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14. Selon la théorie cinétique des gaz , l'énergie interne d'un gaz parfait est une énergie
exclusivement cinétique puisque les molécu le s ou atomes ne sont pas supposés