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la quantité de matière : gaz et liquide

Posté par
Bush
11-02-23 à 20:01

bonsoir,
  exercice :  le benzène est un composé organique de formule brute C_{6}H_{6}. Il appartient à la famille des hydrocarbures aromatiques monocycliques car le cycle formé par les six atomes de carbones est plan et comporte six électrons.
Dans les conditions usuelles (T°=20°c et P=1013hPa), le benzène est un liquide incolore, d'odeur caractéristique, volatil, très inflammable et cancérigène.
Sa température de fusion est 5,5°c et celle d'ébullition est de 81°c.

    Données :

d'_{B}=0.88 ;    N(B)= 18,06 .10^{23} ; 
 \\     
 \\ N_{A}=6,02.10^{23}mol^{-1} ;      V_{m}=28L/mol      R=8.31(SI) , 
 \\    
 \\  M(C)=12g/mol ;      M(H)=1g/mol ;     M(O)= 16g/m

d'_{B} :  la densité du benzène  par rapport à l'eau ;   R :  constante des gaz parfait.
  
      1. Calculer n(B) la quantité de matière du benzène .
Réponse :  n(B)= \frac{N(B)}{N_{A}}    n(B)= 3mol

2. Calculer M(B) la masse molaire du benzène.
Réponse :  M(B)= 6M(C)+6M(H) ,   M(B)= 78g/mol
3.  Calculer  m(B) en  microgramme la masse du benzène contenue dans N(B).
   Réponse :  m(B)= n(B).M(B)   ,   m(B)= 234 g ,  m(B)= 234\times 10^{6}\mu g.
   4. Calculer dB la densité du benzène par rapport à l'air.
  Réponse  :  ( j'ai compris qu'il s'agit de la densité de la vapeur du benzène qu'est un gaz, donc  question valable ),
  d_{B}= \frac{M(B)}{M'(air)}    donc     d_{B}= \frac{78}{29} =2,7

    5. Montrer que le volume molaire est indépendant du gaz étudié,
  Réponse :  d'après la loi d'Avogadro-Ampère , des volumes de gaz égaux pris aux mêmes CPT contiennent le même nombre de molécules ( ou d'atomes si je pense aux gaz rares qui  son des espèces chimiques toujours à l'état atomique). Donc ce, peu  importe, le gaz étudié.
6. Calculer, à 20°c, Vm(B) en  cm3/mol, le volume molaire du benzène.
Réponse : d'après la loi des gaz parfait on P.V=n.R.T donc pour  1 mole de gaz (considéré parfait)  V_{m}/1=\frac{R.T}{P}
V_{m}= \frac{8.31\times293}{101.3}  
    
donc    Vm= 24L/mol
  
   i.e    Vm= 24\times10^{3}cm^{3}/mol





7. Calculer, à 90°c,  N'(B) le nombre d'atomes d'hydrogène dans 2 mol du benzène.
Réponse :  pour avoir une quantité de matière n(B)= 2 mol,  il me faut donc
       2\times 6\times N_{A}=7,22\times 10^{24   }atomes d'hydrogène
8. Donner l'unité de R la constante des gaz parfaits
  Réponse : ( KPa.L).K-1.mol-1.
ou  des J. mol-1.K-1.

J=joule
Remarques :   je ne comprends pas pourquoi d'B m'était donnée ni le Vm=28L/mol.
sinon j'ai commis des erreurs à la question 7.
Merci par avance et pardon pour la longueur du sujet. Merci encore.



  

Posté par
gbm Webmaster
re : la quantité de matière : gaz et liquide 12-02-23 à 11:57

Bonjour,

1. Je ne trouve pas le même résultat que toi :

n(B) = N(B)/Na = 18,06/6,02 = ... mol

(3 chiffres significatifs)

2. OK

3. A reprendre vu que ton résultat de la question 1 est incorrect.

Et depuis quand l'unité g est égale au g ?!

1 g = 10-6 g

4. Explique ton raisonnement !

5. OK

6. Par définition du volume molaire, Vm = V/n

donc si tu appliques la loi des gaz parfaits : P.V = n.R.T

<=> V/n = R.T/P

<=> Vm = R.T/P

OK pour ton résultat sinon !

7. Je ne comprends pas ton raisonnement :

n'(B) = N'(B)/Na

<=> N'(B) = n'(B) x Na

avec n'(B) = 2 mol

Na constante d'Avogadro

8. A justifier en s'appuyant sur la loi des gaz parfaits :

P.V = n.R.T

<=> R = P.V/(n.T)

P en Pa
V en m3
n en mol
T en K

donc R est en ...

Posté par
Bush
re : la quantité de matière : gaz et liquide 12-02-23 à 12:40

Bonjour  et merci.

  Pour  1. Ce rapport est bien égale à 3.00 mol
Pour 3. 1 est bien égale 10-6 donc 234g= 234×106g.
Pour 7. On nous demande le nombre d'atomes d'H dans 2mol de benzène donc N'(B)=6×n'(B)×Na  car dans chaque mole de C6H6 il y a 6 mol d'H.
Pour 8. Donc R est en Pa.m3.mol-1.k-1.
Puis s'il vous plaît  je voudrais une réponses pour mes remarques à la fin de l'énoncé.
Merci encore.

Posté par
Bush
re : la quantité de matière : gaz et liquide 12-02-23 à 18:40

Donc  je maintiens la réponse à la question 1.

Posté par
gbm Webmaster
re : la quantité de matière : gaz et liquide 12-02-23 à 19:31

1. Au temps pour moi, ta réponse est correcte !

3. Faux :

m(B) = n(B) * M(B) = 3,00 x 78 = 234 g

7. C'est plus clair avec ta justification, OK !

8. OK

Sinon il faudrait que tu sois plus explicite tu ta remarque.

Posté par
Bush
re : la quantité de matière : gaz et liquide 12-02-23 à 21:03

Merci et bonsoir,

Question 3 :     on a.  234 g.    et. 1g=10^6 microgramme .
Donc  m=234×106 g .
Je maintiens .
Merci par avance .

Posté par
gbm Webmaster
re : la quantité de matière : gaz et liquide 15-02-23 à 08:41

Effectivement, j'ai lu trop vite : ce n'est pas faux mais ça n'a aucun intérêt de convertir en microgramme



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