CCF 101 Module 12 - Les Gaz 2025

Module 12 - Les Gaz

Chapitre 04 - Les Propriétés des Gaz

• Nature des Gaz :

  • Caractéristiques générales

  • Pression et pressions partielles

  • Lois des gaz idéaux

  • Gaz et stoichiométrie

  • Théorie cinétique et diffusion

  • Gaz réels (non-idéaux)

Les États de la Matière : Les Gaz

• Ordonné à peu ordonné jusqu'à un désordre maximum

• Les molécules sont indépendantes

Propriétés Générales des Gaz

• Espace Occupé :

  • Les molécules ou atomes occupent une partie infime de l’espace total

  • Les molécules/atomes sont indépendants l’un de l’autre (modèle des gaz idéaux)

• Expansion :

  • Les gaz peuvent se dilater indéfiniment

  • Ils remplissent uniformément un contenant

• Diffusion et Mélange :

  • Diffusion rapide et mélange facile

Modélisation des Gaz

• Propriétés pouvant être modélisées :

  • Pression (P)

  • Volume (V)

  • Température (T, en degrés K)

  • Quantité (n, moles)

La Pression des Gaz

• Définition :

  • La pression est la force par unité de surface

  • Résulte des collisions entre molécules ou atomes de gaz

  • Formule : P = Force/surface

• Mesure de la pression :

  • Utilisation d'un manomètre

Unités de Mesure de la Pression

• Pression au niveau de la mer :

  • 1 atm = 760 mmHg (Torr) = 101.325 kPa

• Autres unites :

  • 1 bar = 10^5 Pa = 0.9872 atm

  • 1 atm = 14.7 psi

Lois des Gaz Idéaux

• Loi de Boyle :

  • P × V = constante (si n et T sont constants)

• Loi de Charles :

  • V/T = constante (pour n et P constants)

• Hypothèse d'Avogadro :

  • Volumes égaux de gaz à même T et P contiennent le même nombre de molécules

• Équation de gaz parfaits :

  • PV = nRT

Applications des Lois des Gaz Idéaux

• Calculs de densité :

  • Densité = m/V ou Densité = (PV/RT)M/V

• Exemple :

  • Calculer la pression exercée par 50 g de CO2

Théorie Cinétique et Diffusion

• Mouvement des Particules :

  • Les particules occupent une partie infime de l'espace et sont en mouvement constant

• Énergie Cinétique :

  • L'Energié cinétique est proportionnelle à la température

Diffusion et Effusion

• Diffusion :

  • Dispersion progressive des gaz

• Effusion :

  • Échappement des gaz à travers un petit trou

Gaz Réels (Non-idéaux)

• Comportement dans des conditions non idéales :

  • Les gaz réels dévient du comportement idéal à haute pression et faible température

• Équation de van der Waals :

  • P = nRT / (V-nb) - a(n^2/V^2)

  • Considération des volumes des particules et forces d'attraction interparticulaires

• Facteur de Compression Z :

  • Z = PV/nRT

  • Z > 1 (forces de répulsion dominent), Z < 1 (forces d'attraction dominent)

Exercices de Pratique

• Références aux différents exercices dans le Chapitre 4 concernant les lois des gaz, masse volumique, stoichiométrie, et mélanges de gaz.