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Maria Paula Saavedra Bautista Chimie 5 Gr. 501 LES PROPRIÉTÉS PHYSIQUES DES GAZ (Rapports de laboratoire) org Sni* to View Travail présenté ? Madame Langlois École secondaire Jacques-Rousseau Le 16 octobre 2014 DEMO 1 L’observation des mouvements particulaires particules du cube de glace. Le colorant et l’eau : Nous possédons deux échantillons d’eau dont la température est différente, nous versons du colorant allmentaire dans ces derniers. Que constatez-vous? Expliquez ce phénomène à l’aide des particules d’eau. L’entonnoir et Feau colorée : Nous possédons un erlenmeyer urmonté d’un bouchon et d’un entonnoir à deux trous.

Nous bouchon de deuxième trou de l’entonnoir et nous versons de l’eau colorée dans l’autre. Qu’arrive-t-il à l’eau colorée? Expliquez son comportement à l’aide des particules gazeuses. L’eau colorée et l’erlenmeyer : Nous versons l’eau dans l’erlenmeyer. Expliquez pourquoi l’eau prend la forme du contenant. La seringue et les gaz : Nous possédons une seringue. Nous tirons sur le piston, nous la bouchons puis abaissons le piston par la suite. Qu’arrive-t-il? Expliquez ce phénomène à l’aide des particules gazeuses. RÉSULTATS

TABLEAU 1 • Constats lors des différentes situations Constats Illustration Situation 1 Le camphre se met à bouger dans tous les sens au contact avec l’eau. Situation 2 Le colorant alimentaire s’étant sur la surface du cube mais ne rentre pas à Pintérieur de celui-ci. Situation 3 translation. Je constate également que, si le colorant alimentaire, situation 2, ne réussit pas à pénétrer le cube de glace, c’est parce que les particules dans la matière à l’état solide sont extrêmement rapprochées et ne laissent pas passer les particules du colorant liquide, qui sont plus ou moins rapprochées.

Suite à ceci, on peut dire que les solides ont un volume et une forme déterminée, puisque le cube de glace ne change pas de forme, tandis que les liquides ont un volume déterminé, mais une forme indéterminée, puisque le colorant s’écoule sur le cube et que l’eau colorée (situation 5) prend la forme de l’erlenmeyer. Ensuite, en ce qui concerne la situation 3, je remarque que dans l’eau chaude, le colorant se diffuse plus rapidement que dans l’eau froide ! Dans l’eau chaude, en effet, les molécules deau s’agitent beaucoup plus que dans l’eau froide, ce qui favorise le mélange du colorant dans reau.

Le verre d’eau chaude devient plus rapidement coloré dans son ensemble que le verre d’eau froid. Dans la situation 4, nous pouvons conclure que l’air à l’intérieur de l’erlenmeyer occupe tout l’espace qui lui est disponible. Nous pouvons donc dire que les gaz sont composés des particules très éloignées et qu’ils n’ont ni forme ni volume déterminés. Le fait que l’air occupe déjà tout l’espace et qu’il n’y ait pas d’échappement d’air (puisque le deuxième trou est bouché), ne permet pas à l’eau colorée de rentrer dans l’erlenmeyer puisqu’il n’y a pas d’espace disponible. Elle va donc rester dans l’entonnoir.

Puis finalement dans la situation 6, je remarque que lorsque le piston est abaissé, le volume de l’air à l’intérieur de la seringue diminue mais il n’y a le piston est abaissé, le volume de l’air à l’intérieur de la seringue diminue mais il n’y a pas d’échappement d’air puisque la seringue est bouchée. Puisque dans les gaz les particules sont extrêmement éloignées les unes des autres, en effectuant une force pour abaisser le piston l’espace entre les particules s’est vu diminuer, les particules se sont alors rapprochées entrainant une diminution du volume du gaz, et donc sa compression.

CONCLUSION En conclusion, dans les solides les particules sont extrêmement rapprochées, ceci leur donnant une forme ainsi qu’un volume déterminé. Seulement le mouvement de vibration est présent dans cet état de la matière. Les liquides de leur côté, sont composés de particules plus ou moins rapprochées, ceci leur donnant un volume déterminé mais une une forme indéterminée. Des mouvements de vibration, de rotation, et de translation (faible) sont présents à l’état liquide.

Finalement, chez le gaz les particules sont extrêmement éloignées les unes des autres, ceci ne leur donnant ni forme, ni volume déterminés (ils prennent out l’espace disponible) et les rendant compressibles. Les trois mouvements particulaires y sont présents : la vibration, la rotation et la translation (forte). Pour finir, une augmentation de température de la matière (liquide, solide, gazeuse) a pour effet; l’augmentation du degré d’agitation de ses particules. Ainsi les particules d’un solide chaud vibrent à un rythme plus élevé que celles d’un solide froid.

De même, dans un gaz chaud, le rythme de vibration, de rotation et de translation de ses particules est beaucoup plus élevé que celui d’un gaz froid. DÉMO 2 La compressibilité des gaz BUT DE L’EXPÉRIMEN DEMO 2 BUT DE L’EXPÉRIMENTATION Déterminer si un gaz peut être compressible. PROBLÈME Nous possédons une bouteille en plastique fermée remplie d’eau. Un ludion contenant de l’air ainsi que de Peau flatte dans cette bouteille. Nous appliquons une force de compression sur la bouteille puis ensuite nous la relâchons.

Qu’arrivera-t-il au ludion lorsque la bouteille sera compressée? Pourquoi? TABLEAU 1 • Comportement du ludion selon les différentes situations ANALYSE DES RÉSULTATS Selon les résultats, je constate que lorsque la force de compression a été appliquée sur la bouteille le volume d’eau ? l’extérieur du ludlon a diminué, celui à l’intérieur du ludion a augmenté puis le volume de l’air présent dans ce dernier s’est vu diminuer, tout ceci faisant tomber ce dernier au fond de la bouteille.

Puisque dans les gaz les particules sont éloignées les unes de autres, il est possible de les faire rapprocher si elles sont soumises à l’effet d’une force. Ainsi lorsque l’eau est rentrée dans le ludion, cette dernière effectuant une force sur l’air, a provoqué le rapprochement de ses particules et donc par conséquent la diminution de son volume. L’air c’est alors comprimé. En elâchant la bouteille, reau a pu ressortir du ludion, ce lui permettant de remonter à la surface et permettant à l’aire de se décompresser et de reprendre son volume initial.

Donc, les gaz sont compressibles. Parce que leurs particules sont espacées les unes des aut ent se rapprocher et ainsi un plus petit volume, ceci si le gaz est contenu dans dans un espace fermé, comme la bouteille, ainsi que soumis à l’effet d’une force. DEMO 3 L’expansion des gaz Déterminer les effets des variations de température ainsi que des variations de pression sur le volume des gaz. MISES ES SITUATION 1. Le ballon et l’air chaud : On fait chauffer de l’eau, on la met dans un récipient (bac).

On fixe un ballon sur une bouteille. Cette dernière est placée dans le bac. On constate alors des changements au niveau du ballon. On refroidit la bouteille par la suite, on constate des changements à nouveau. Quels sont-ils? Qu’est-ce qui explique ces comportements? 2. La bouteille et air chaud : Nous remplissons d’eau chaude une bouteille en plastique. Nous la vidons par la suite et la bouchons immédiatement. Nous versons de l’eau froide sur la bouteille. Nous constatons des changements au niveau de la bouteille.

Quels sont-ils? Qu’est-ce qui explique ce comportement? 3. La cloche et le ballon : On place dans une cloche à verre un ballon que l’on ferme. petit à petit, on retire l’air à l’intérieur de la cloche (dans le but d’atteindre le vide). On constate des changements au niveau du volume du ballon. Quels sont-ils? Qu’est-ce qui explique ce comportement? TABLEAU 1 • Comportement du ballon selon les différentes gonflée. L’aire occupe toute la place disponible. Quand l’air est refroidit La bouteille « crase.

TABLEAU 3 • Comportement de la bouteille selon les différentes Variation du volume du ballon Avant Pextraction de l’air de la cloche Le ballon est gonflé mais très peu. Après l’extraction de l’air de la cloche Le ballon gonfle de plus en plus Selon les résultats, je constate que sous l’effet de la chaleur le ballon (situation 1) se gonfle. En fait, l’air chaud occupe un plus grand volume que l’air froid. Autrement dit, à volume égal, il y a plus de molécules dans l’air froid que de molécules dans l’air chaud.

Dans l’air froid, les molécules d’air sont rapprochées. Dans l’air chaud, Vagitation des molécules augmente et elles prennent plus de place. par conséquent, l’ai chaud monte occupant un lus grand volume, ce qui fait gonfler le ballon. Au contact avec l’eau froide, l’air se refroidit et se contracte, ce qui fait dégonfler le ballon. Ensuite, dans ce qui concerne la situation 2, on sait que l’air chauffé, contenu dans la bouteille, se dilate et une une partie de l’air contenu dans la bouteille sort. Le bouchon empêche l’air extérieur d’entrer dans la bouteille.

En le refroidissant, les particules dans l’air se sont contractées en créant une diminution de pression (moins de mouvements particulaires) dans la bouteille. Ainsi le volume de l’air enfermé dans la bouteille diminue : la bouteille s’écrase. Finalement, la situation 3. Dès que l’air est pompé à l’intérieur de la cloche nous voyons le ballon se onfler de plus en plus. En effet l’air contenu dans le ballon Ier le vide créé autour de en plus. En effet l’air contenu dans le ballon tend à combler le vide créé autour de lui dans la cloche en verre.

Lorsque le ballon légèrement gonflé est placé sous la cloche, la pression qu’exerce l’air contenu dans le ballon est égale la pression qu’exerce fair contenu dans la cloche : les 2 pressions s’équilibrent. Lorsqu’on vide la cloche grâce à la pompe à vide, fair contenu dans le ballon xerce sur la paroi de celui-ci une pression plus grande que celle qui existe dans la clache : le volume du ballon augmente alors pour que les pressions régnant dans le ballon et la cloche s’équilibrent.

En conclusion, une augmentation de température d’un gaz entraine son expansion du à l’agitation de ses particules qui le dilatent (augmentation de son volume). Une variation de pression entraine également l’expansion d’un gaz, ceci dû au vouloir des particules de gaz de prendre tout l’espace qui leur est disponible, de combler le vide, en dilatant le gaz en question. DÉMO La pression des gaz Déterminer les effets de la pression des gaz sur les objets (la matière).

MISES EN SITUATION Le verre renversé : On remplit un verre d’eau jusqu’à ras-bord, on pose un carton dessus, et on retourne le verre puis on observe. Quel sont les constats? Qu’est-ce qui explique ce phénomène? La cloche de verre et l’eau : Un bécher, contenant de l’eau pure et un thermometre est placé sous une cloche à vide dont une pompe aspire l’air de façon à diminuer la pression sous la cloche. Des changements sont observés o niveau de l’eau. Quels sont-ils? Qu’est-ce qui explique ce *AGF a OF q