Laboratoire d`études secondaires Chimie 534

Laboratoire
d'études
secondaires
Chimie 534
Le calcul de la masse molaire d'un gaz
Nom:
Prénom:
Groupe:
Date:
But : Déterminer la masse molaire du CO2 et d’un gaz inconnu.
Hypothèse :
- Si je connaissais la masse du gaz et le nombre de mole de celui-ci, je serai en mesure de
trouver la masse d’une mole de ce gaz.
- La loi des gaz parfaits : PV = nRT.
Matériel :
- Balance
- Seringue de 300 ml avec bouchon.
Manipulations :
1) Calculer la masse de 300 cm3 d’air car c’est le volume de la seringue utilisée.
2) Peser la seringue pleine de gaz.
3) Vider la seringue du gaz et la remplir d’air
4) Peser la seringue pleine d’air.
5) Soustraire la masse d’air de la masse air+seringue afin d’obtenir la masse de la
seringue vide.
6) Soustraire la masse de la seringue vide de la masse de la seringue pleine de gaz afin
d’obtenir la masse de la seringue vide.
7) Calculer le nombre de moles de gaz présent dans 300 ml dans les conditions
ambiantes.
8) Calculer la masse d’une mole de gaz.
9) Comparer la masse obtenue avec diverses formules moléculaires proposées s’il y a
lieu.
Résultats :
Pression
P
kPa
±
101.4
Échantillon
s
CO2
Inconnu
Conditions lors du déroulement de l’expérience
Volume
Températur
M.V . de l‘air
Degré
e
d’humidité
V
T
ρair
D.H.
L
K
g/cm3
%
±1
±1
±1
0.3
295
1.191
54
Masses importantes pour le calcul de la masse molaire
Masse de la
Masse de la
Masse
Masse
seringue
seringue
de la
de l’air
avec gaz
avec air
seringue
ms+g
ms+a
ms
ma
g
g
g
g
± 0.01
± 0.01
± 0.01
162.90
162.73
162.35
0.3753
163.79
163.77
163.39
0.3753
Échantillon
s
CO2
Inconnu
Masse
du gaz
mg
g
± 0.01
0.55
0.39
Masses molaires des gaz
Nombre
Masses
de mole
molaires
n
M
mole
g/mole
± 0.01
0.0125
44.00
0.0125
31.20
Exemple de calcul :
a) Masse de l’air :
1kg = 1000g et que 1m3 = 1 x106 cm3 on peut convertir :
1 kg = 1000 g  x = 1.191 kg x 1000g/ 1kg  x= 1191 g
1.191 kg = x
Donc 1 m3 d’air a une masse de 1191 g.
1 m3 d’air = 1 x106 cm3  x= 1 m3 d’air x 300 cm3 / 1 x106 cm3  x = 0.0003 m3 d’air
x m3 d’air = 300 cm3
Donc 1 m3 d’air = 1191 g  x=0.0003 m3 x 1191 g / 1 m3 d’air  x = 0.3753 g
0.0003 d’air m3 = x
b) Masse de la seringue vide :
Masse de la seringue vide = Masse de la seringue pleine d’air – masse de l’air
Masse de la seringue vide = 162.73 g – 0.3753 g = 162.35 g
c) Masse du gaz :
Masse du gaz = Masse de la seringue pleine de gaz – Masse de la seringue vide
Masse du gaz = 162.90 g - 162.35 g = 0.55 g
d) Nombre de mole :
PV=nRT  n = PV/ RT 
n = 101.4 kPa x 0.3 L / 8.31 (kPa•L/mole•K) x 295 K = 0.0125 mole
e) Masse molaire du gaz :
0.0125 mole = 0.55 g  x = 1 mole x 0.55 g / 0.0125 mole = 44.00 g
1 mole = x g
Conclusion : Dans ces conditions la masse molaire du CO 2 est de 44.00 g ce qui correspond
à la réalité facilement vérifiable par le tableau périodique. et qui m’informe que mon
hypothèse était fondée.
Cette dernière mesure me montre que ma méthode est valable et que le résultat obtenu pour
mon inconnu est vraisemblable. Ce qui m’informe que mon hypothèse était fondée.
La masse molaire de mon inconnu est de 31.2 g/mole. On peut le comparer facilement à l’O 2
qui possède une masse molaire d’environ 32 g/mole.
La différence peut s’expliquer par la sensibilité de la balance qui n’est pas très précise
lorsqu’on mesure de petites quantités.