Gaz - Propriétés générales des gaz

Un gaz est une forme de matière qui n'a pas de forme ou de volume défini. Les gaz partagent des propriétés importantes, et il existe des équations que vous pouvez utiliser pour calculer ce qui arrivera à la pression, la température ou le volume d'un gaz si les conditions sont modifiées.

Propriétés du gaz

Trois propriétés gazeuses caractérisent cet état de la matière:

1. Compressibilité - Les gaz sont faciles à compresser.
2. Extensibilité - Les gaz se dilatent pour remplir complètement leurs conteneurs.
3. Parce que les particules sont moins ordonnées que dans les liquides ou les solides, la forme gazeuse de la même substance occupe beaucoup plus d'espace. 

Toutes les substances pures présentent un comportement similaire en phase gazeuse. À 0 ° C et 1 atmosphère de pression, une mole de chaque gaz occupe environ 22,4 litres de volume. Les volumes molaires de solides et de liquides, en revanche, varient considérablement d'une substance à l'autre. Dans un gaz à 1 atmosphère, les molécules sont distantes d'environ 10 diamètres. Contrairement aux liquides ou aux solides, les gaz occupent leurs récipients uniformément et complètement. Parce que les molécules d'un gaz sont éloignées les unes des autres, il est plus facile de compresser un gaz que de compresser un liquide. En général, le doublement de la pression d'un gaz réduit son volume à environ la moitié de sa valeur précédente. Le doublement de la masse de gaz dans un récipient fermé double sa pression. L'augmentation de la température d'un gaz enfermé dans un récipient augmente sa pression.

Lois importantes sur le gaz

Parce que différents gaz agissent de manière similaire, il est possible d'écrire une seule équation reliant le volume, la pression, la température et la quantité de gaz. Cette loi des gaz idéaux et la loi de Boyle, la loi de Charles et Gay-Lussac et la loi de Dalton sont essentielles pour comprendre le comportement plus complexe des gaz réels.

• Loi du gaz idéal: La loi du gaz idéal concerne la pression, le volume, la quantité et la température d'un gaz idéal. La loi s'applique aux gaz réels à température normale et basse pression. PV = nRT
• La loi de Boyle: A température constante, le volume d'un gaz est inversement proportionnel à sa pression. PV = k₁
• Loi de Charles et Gay-Lussac: Ces deux lois du gaz idéal sont liées. La loi de Charles stipule qu'à pression constante, le volume d'un gaz idéal est directement proportionnel à la température. La loi de Gay-Lussac dit qu'à volume constant, la pression d'un gaz est directement proportionnelle à sa température. V = k₂T (loi de Charles), Pi / Ti = Pf / Tf (loi de Gay-Lussac)
• Loi de Dalton: La loi de Dalton est utilisée pour trouver les pressions de gaz individuels dans un mélange gazeux. P_tot = P_une + P_b
• où:
• P est la pression, P_tot est la pression totale, P_une et P_b sont les pressions des composants
• V est le volume
• n est un nombre de taupes
• T est la température
• k₁ et k₂ sont des constantes