6.4 La loi des pressions partielles, la loi de Dalton
Pour compléter cette section du module 6, lisez d'abord la section 4.4 de votre manuel de référence.
On vous y présente le comportement d'un mélange gazeux qui, somme toute, est identique à celui d'un gaz pur. Vous apprendrez à calculer la pression partielle d'un gaz faisant partie d'un mélange gazeux. Il y a deux façons de procéder : en utilisant la loi des gaz parfaits (exemple 4.10 de la 
page 119) ou en utilisant la fraction molaire et la pression totale du mélange gazeux (exemple 4.11 de la page 120). Enfin, vous apprendrez à calculer la pression partielle d'un gaz au-dessus de l'eau. Dans ce cas, il faut tenir compte de la pression de vapeur d'eau au-dessus de l'eau liquide (exemple 4.12 de la page 121).
Lisez ensuite cet l'accompagnement présenté plus bas sur cette page qui résume les notions présentées dans votre manuel de référence.
Faites enfin les exercices du manuel de référence qui sont inscrits au plan de travail.
Plan de travail
| Accompagnement | Lectures | Exercices | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
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Temps alloué : 2 heures
La pression partielle d'un gaz
Chacun des gaz qui constitue un mélange gazeux conserve ses propriétés propres. Un gaz faisant partie d'un mélange se comporte comme s'il était seul : il occupe tout le volume du contenant et prend la température du mélange.
Soit un mélange gazeux constitué des gaz A, B et C :
La pression de chacun des gaz, qu'on nomme la pression partielle (PA, PB, PC), est la pression qu'exercerait ce gaz s'il était seul dans les mêmes conditions de volume et de température.
| PA = nA |  |
= c A Ptot |
Où
- PA = la pression partielle du gaz A
- nA = le nombre de moles du gaz A dans le mélange
- V = le volume du contenant
Chaque gaz occupe tout le volume du contenant.
- T = la température du mélange
- c A = na/ntot = la fraction molaire de A dans le mélange
- Ptot = la pression totale du mélange
| PB = nB | |
= c B Ptot |
| PC = nC | |
= c C Ptot |
La pression totale est égale à la somme des pressions partielles de tous les gaz du mélange.
| Ptot = ntot | |
= PA + PB + PC |
La pression partielle d'un gaz au-dessus de l'eau
Soit la pression d'un gaz A (PA) que l'on veut mesurer au-dessus de l'eau :
Pour calculer la pression totale au-dessus de l'eau, nous devons considérer la pression exercée par les molécules d'eau qui proviennent du liquide et qui se sont évaporées ainsi que la pression exercée par le gaz A.
| Ptot = PA + PH2O | PA = Ptot + PH2O |
Où
- PA = la pression partielle du gaz A
- PH2O = la pression de vapeur de l'eau
La pression de vapeur d'un liquide est la pression exercée par la vapeur présente au-dessus de son liquide, une fois l'équilibre atteint. La pression de vapeur d'un liquide ne dépend que de la température. Vous pouvez le constater en examinant le tableau 4.3, à la page 121 de votre manuel de référence. Ce tableau présente la variation de la pression de vapeur de l'eau en fonction de la température.
Attention !
Dans le prochain laboratoire (laboratoire 7), vous devrez calculer la pression de l'hydrogène gazeux au-dessus de l'eau. Cet hydrogène, vous l'aurez produit en faisant réagir du magnésium avec une solution d'acide chlorhydrique.
Vous pouvez maintenant effectuer les exercices du manuel.