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Niveau seconde
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exercice sur la masse volumique de l'air (chimie)

Posté par goldorak370 (invité) 05-02-07 à 10:58

bonjour a tous comme je l'ai deja dit dans un autre topic je fais une remise a niveau et j'ai 34 ans voila j'ai fait un exercice et si vous pouvez me controler si c'est juste s'il vous plait et merci d'avance pour tout l'aide que vous m'apportez voila citation :

on veut calculer la masse volumique de l'air,on s'inspire de la methode de l'exercice d'entrainement 1.
on suppose que l'air est compose de 80% de diazote N2 et 20% de dioxygene O2 en volumes.
                      1)calculer le nombres de moles de N2 et O2 contenues dans 22.4 litres d'air à temperature et pression normales.
2) en deduire la masse volumique de l'air.la comparer a celles du methane et du butane calculees aux exercices d'entrainement. conclure,la comparer à celle de l'eau (1000kg.m-3)



1) on determine les masses molaires de N2 et 02 :

N2=14*2 = 28g.mol-1
O2=16*2=32g.mol-1
28+32=60g.mol-1

d'ou 22.4 litres d'air ont une masse de 60g c'est à dire que 22,4.10-3
p=m/v =(60.10-3)/(22,4.10-3)=0,268kg.m-3
1m3 a une masse de (1/22,4.10-3)*60.10-3
1m3 a une masse de (60/22)=0,268kg
donc p =0,268kg.m-3

2) methane =0.714kg.m3
l'air = 0.268kg.m3
  butane=2.59kg/m3
p butane/ p l'air = 2.59/0.268=8.5
p methane/p l'air = 0.714/0.268=2.6

conclusion : le butane est 8.5 fois plus lourd que l'air et que le methane est 2.6 fois plus lourd que l'air


pour le 2eme exercice je dois decrire une operation de separation physico-chimique de mon choix je ne sais pas ou chercher est ce que vous pouvez me donner un exemple juste le titre  merci

Posté par
Coll Moderateur
re : exercice sur la masse volumique de l'air (chimie) 05-02-07 à 11:06

Bonjour,

Ce n'est pas vraiment cela.
Une mole de gaz occupe dans les conditions normales de température et de pression un volume de 22,4 litres.
Donc une mole de N2 occupe ce volume ou bien une mole d'O2

Mais l'air n'est ni du N2 ni de l'O2 ; c'est un mélange des deux, approximativement 80 % de N2 et 20 % d'O2

Donc, il faut suivre l'énoncé :
dans 22,4 litres d'air, combien de mole de N2 et combien de mole d'O2 ?

Posté par goldorak370 (invité)exercice sur la masse volumique de l'air 05-02-07 à 12:22

bonjour coll  donc  dans le mole N2 = 28g.mol-1(2*14)
  d'ou 22.4 litre d'air ont une masse de 28g c'est a dire que 22,4.10-3
p=m/v=(28.10-3)/(22,4.10-3)=1.25kg.m-3

mole O2 =32g.mol-1 (2*16)
d'ou 22.4 litre d'air ont une masse de 32g c'est à dire que 22,4.10-3
p=m/v=(32.10-3)/(22,4.10-3)=1.43kg.m-3


normalement ca doit etre juste pour la 2eme question juste un indice comment faire s'il vous plait merci coll

Posté par
J-P
re : exercice sur la masse volumique de l'air (chimie) 05-02-07 à 13:23

Dans 22,4 litres d'air, il y a 0,8 mole de N2 et 0,2 mole de O2.

masse de 0,8 môle de N2 = 0,8 * 28 = 22,4 g

masse de 0,2 môle de O2 = 0,2 * 32 = 6,4 g

masse de 1 môle d'air = 22,4 + 6,4= 28,8 g

masse de 1000 litres d'air = 28,8 * 1000/22,4 = 1286 g = 1,29 kg

La masse volumique de l'air est donc de 1,29 kg/m³
-----
Sauf distraction.  

Posté par
Coll Moderateur
re : exercice sur la masse volumique de l'air (chimie) 05-02-07 à 15:06

Pour la question 2, je fais le premier (méthane) et attends que tu fasses le second (butane)

Une mole du gaz méthane occupe 22,4 litres
Une mole de méthane, CH4, a une masse de (1 * 12) + (4 * 1) = 12 + 4 = 16 grammes (c'est pour cela que l'on dit que la masse molaire du méthane est de 16 grammes par mole, ce qui s'écrit 16 g.mol-1)

Donc un litre de méthane a une masse 22,4 fois plus petite, c'est-à-dire
16 / 22,4 grammes

et 1 000 litres (1 m3) ont une masse 1 000 fois plus grande qu'un litre, c'est-à-dire :
(16 / 22,4) * 1 000 = 714 grammes

714 grammes pour 1 000 litres, cela s'écrit aussi 0,714 kg.m-3 C'est la masse volumique du méthane

J-P t'a calculé la masse volumique de l'air : 1,29 kg.m-3

Donc le rapport de ces deux masses volumiques est

méthane / air = 0,714 / 1,29 0,55

La masse volumique du méthane est environ deux fois plus faible que celle de l'air.

A toi pour le butane...

Posté par
Coll Moderateur
re : exercice sur la masse volumique de l'air (chimie) 05-02-07 à 15:07

Masse molaire du méthane : 16 g.mol-1

Posté par goldorak370 (invité)exercice sur la masse volumique de l'air(chimie) 05-02-07 à 16:23

bonjour coll et J-P

une mole du gaz butane occupe 22,4 litre
une mole de butane C4H10,a une masse de (4*12)+(10*1)
=58g.mol-1

(58/22,4)*1000 =2589grammes=2.59kg
p butane/p aire = 2.59/1.29=2
la masse volumique du butane est 2 fois plus grande que celle de l'air

Posté par
Coll Moderateur
re : exercice sur la masse volumique de l'air (chimie) 05-02-07 à 16:26



La masse d'un mètre cube de butane est bien 2,59 kg
Donc la masse volumique du butane est bien 2,59 kg.m-3

Elle est deux fois plus élevée que celle de l'air.

Habitue-toi à bien écrire les nombres et les unités, c'est important !

Posté par goldorak370 (invité)exercice sur la masse volumique de l'air (chimie) 05-02-07 à 16:42

re coll je vous remercie par contre  je suis en train de parcourir l'atlas de la chimie que j'ai recuperer à la bibliotheque et on me demande decrire une operation de separation physico-chimique!
je dois le faire sur 1 a 2 pages maximum.

qu'est ce que je pourrais prendre comme exemple? s'il vous plait est ce que vous pouvez me donner une idee? a ce moment la je pourrais continuer mes recherches car la je ne sais quoi prendre ,aucune idee dans tout les cas je vous remercie encore

Posté par
Coll Moderateur
re : exercice sur la masse volumique de l'air (chimie) 05-02-07 à 16:48

La chimie n'est pas ma spécialité.
Je suggère :
. la précipitation
. ou (probablement plus difficile) la chromatographie

Bonnes recherches !



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