Calcul du Volume selon la Loi des Gaz Parfaits

Comprendre le Calcul du Volume selon la Loi des Gaz Parfaits

Vous êtes un(e) chimiste travaillant dans un laboratoire pharmaceutique, et vous devez préparer une quantité spécifique de gaz nitrique (NO) pour une série de réactions nécessaires à la synthèse d’un nouveau médicament.

Le gaz doit être préparé dans un récipient fermé à une température et une pression spécifiques pour garantir sa réactivité.

Vous devrez calculer le volume nécessaire du récipient pour obtenir la quantité de gaz souhaitée, en utilisant la loi des gaz parfaits.

Données fournies:

• Quantité de gaz nitrique nécessaire : 2,00 moles
• Température à laquelle le gaz doit être préparé : 298 K
• Pression souhaitée dans le récipient : 1,00 atm

Question:

Calculer le volume nécessaire du récipient pour obtenir les 2,00 moles de NO à 298 K et 1,00 atm en utilisant la loi des gaz parfaits.

Correction : Calcul du Volume selon la Loi des Gaz Parfaits

Étape 1: Compréhension de la formule

La loi des gaz parfaits est exprimée par la formule:

\[ PV = nRT \]

où :

• \( P \) représente la pression du gaz en atmosphères (atm),
• \( V \) est le volume en litres (L),
• \( n \) est le nombre de moles de gaz,
• \( R \) est la constante des gaz parfaits, qui vaut 0.0821 L·atm/mol·K,
• \( T \) est la température en kelvin (K).

Étape 2: Isolation du volume \( V \) et calcul

Pour trouver le volume, nous réarrangeons la formule pour isoler \( V \):

\[ V = \frac{nRT}{P} \]

Substitution des valeurs:

Nous substituons maintenant les valeurs données dans l’équation réarrangée:

• \( n = 2,00 \) moles (quantité de NO),
• \( R = 0.0821 \) L·atm/mol·K (constante des gaz parfaits),
• \( T = 298 \) K (température),
• \( P = 1,00 \) atm (pression).

\[ V = \frac{2,00 \, \text{moles} \times 0.0821 \, \text{L·atm/mol·K} \times 298 \, \text{K}}{1,00 \, \text{atm}} \] \[ V = \frac{48.8478}{1,00} \] \[ V \approx 48.85 \, \text{litres} \]

Réponse finale et interprétation

Le volume nécessaire pour préparer 2,00 moles de gaz nitrique (NO) sous une pression de 1,00 atm à une température de 298 K est d’environ 48.85 litres.

Ce calcul montre comment les conditions de température et de pression influencent le volume requis pour une quantité spécifique de gaz, une compréhension cruciale pour la manipulation correcte des gaz dans les applications industrielles et de laboratoire.

Calcul du Volume selon la Loi des Gaz Parfaits