L'état gazeux.         

A propos des gaz | Propriétés physiques des gaz | Volume des gaz | Conclusions

1. A propos des gaz.

Pour étudier les propriétés physiques des gaz on utilisera des corps gazeux à température ordinaire, plus faciles à manipuler que la vapeur d'eau.

1.1. Existence des gaz.

 

On considère un bécher vide.

On le plonge, renversé, dans la cuve à eau

   L'eau ne pénètre pas dans le bécher à cause de l'air qu'il contenait.
Au sens commun «vide» signifie que le récipient ne contient ni solide ni liquide.  Il n'est pas tenu compte de l'air qui nous entoure qui est, comme beaucoup de gaz, incolore et inodore et pas immédiatement perceptible.

1.2. Application.

Protocole : Recueillir un gaz par «déplacement de liquide».


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On verse 3 mL d'acide sur de la craie carrée, la réaction produit un abondant dégagement de gaz .

Le tube à essais est coiffé de son tube à dégagement.

Pendant que l'appareil se purge, on immerge dans la cuve à eau, deux tubes à essais que l'on remplit d'eau ; puis on les retourne, à l'envers dans la cuve.

Chaque tube est déplacé au-dessus de l'extrémité libre du tube à dégagement.

Les tubes sont bouchés dans la cuve à eau.

Le gaz qui se dégage reste emprisonné dans le tube à essais où il prend la place de l'eau qui est chassée dans la cuve à eau, d'où la dénomination du protocole.

Un tube à essais est réservé pour l'expérience suivante ...
Dans le tube restant on introduit un peu d'eau de chaux qui se trouble presque aussitôt.

L'acide attaque la craie en libérant du gaz carbonique
 

2. Masse des gaz.
 

On verse deux millilitres d'eau de chaux dans un tube à essais.

Le tube est bouché et agité. Rien ne se passe

Le gaz carbonique contenu dans l'air est en quantité négligeable.

Les gaz contenus dans le tube mis en réserve sont transvasés lentement dans le tube à essais, comme s'il s'agissait d'eau.

Le tube est bouché et agité. L'eau de chaux se trouble.
Une quantité notable de gaz carbonique s'est écoulée dans le tube à essais.

   Le gaz carbonique est plus lourd que l'air car il coule comme de l'eau dans le tube à essais;
     donc les gaz sont pesants, ils ont une masse.

   Le gaz carbonique prend la forme du récipient qui le contient. Il n'a pas de forme propre.

3. Volume des gaz

3.1. Volume.

  
ELG-05

A la seringue on mesure 5 mL d'eau que l'on introduit dans un tube à essais propre et sec.

Repérer le niveau de la surface libre au feutre indélébile.

Immerger le tube à essais dans la cuve à eau afin de recueillir du gaz par déplacement de liquide.

A la seringue on mesure 5 mL d'air que l'on introduit dans le tube à essais.

Le volume du gaz est sensiblement le même que celui de l'eau.

   L'air semble posséder un volume propre.

3.2. Compressibilité.

  

A la seringue on mesure à nouveau 5 mL d'air.

On appuie sur le piston, la pression augmente et le volume diminue.

On tire sur le piston, la pression diminue et le volume augmente.

   Les gaz sont facilement compressibles.

   Le volume occupé par un gaz dépend de sa pression.

3.3. Dilatation.

  
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Dans un ballon, on emprisonne un volume d'air grâce à un tube de sécurité dans lequel on introduit un peu de sirop de menthe.

On plonge l'équipage dans l'eau chaude, de l'air s'échappe en formant des bulles au passage de la boule.

   L'air se dilate : son volume augmente avec la température

On plonge l'équipage dans l'eau très froide, de l'air entre dans le ballon en formant des bulles au passage de la boule.

   L'air se contracte : son volume de diminue avec la température.
 

Pour une même masse de gaz le volume dépend des conditions de température et de pression.

4. Conclusions.
Ce qu'il faut retenir ...
   

Les gaz sont pesants.
   

Les gaz n'ont pas de forme propre.
   

Les gaz n'ont pas de volume propre, sauf si on précise les conditions de température et de pression.
© Villafruela Daniel
 mise à jour le 20-12-2002