Exemple de problème de loi d'Avogadro

La loi sur le gaz d'Avogadro stipule que le volume d'un gaz est proportionnel au nombre de moles de gaz présentes lorsque la température et la pression sont maintenues constantes. Cet exemple de problème montre comment utiliser la loi d'Avogadro pour déterminer le volume d'un gaz lorsque plus de gaz est ajouté au système.

Équation de la loi d'Avogadro

Avant de pouvoir résoudre tout problème concernant la loi sur le gaz d'Avogadro, il est important de revoir l'équation de cette loi. Il y a plusieurs façons d'écrire cette loi des gaz, qui est une relation mathématique. On peut dire:

k = V / n

Ici, k est une constante de proportionnalité, V est le volume d'un gaz et n est le nombre de moles d'un gaz. La loi d'Avogadro signifie également que la constante de gaz idéale est la même valeur pour tous les gaz, donc:

constante = p₁V₁/ T₁n₁ = P₂V₂/ T₂n₂
V₁/ n₁ = V₂/ n₂
V ₁n₂ = V₂n₁

où p est la pression d'un gaz, V est le volume, T est la température et n est le nombre de moles.

Le problème de la loi d'Avogadro

Un échantillon de 6,0 L à 25 ° C et 2,00 atm de pression contient 0,5 mole de gaz. Si on ajoute 0,25 mole de gaz à la même pression et à la même température, quel est le volume total final du gaz?

Solution

Tout d'abord, exprimez la loi d'Avogadro par sa formule:

V_je/ n_je = V_F/ n_F
où
V_je = volume initial
n_je = nombre initial de grains de beauté
V_F = volume final
n_F = nombre final de grains de beauté

Pour cet exemple, V_je = 6,0 L et n_je = 0,5 mole. Lorsque 0,25 mole est ajoutée:

n_F = n_je + 0,25 mole
n_F = 0,5 mole = 0,25 mole
n_F = 0,75 mole

La seule variable restante est le volume final.

V_je/ n_je = V_F/ n_F

Résoudre pour V_F

V_F = V_jen_F/ n_je
V _F = (6,0 L x 0,75 mole) / 0,5 mole
V_F = 4,5 L / 0,5 V_F = 9 L