Un atm, ou atmosphère, est une unité de pression de gaz. Un atm est la pression atmosphérique au niveau de la mer, qui, dans d'autres unités, est de 14,7 livres par pouce carré, 101325 Pascals, 1,01325 bars ou 1013,25 millibars. La loi des gaz parfaits vous permet de relier la pression d'un gaz à l'intérieur d'un récipient au nombre de moles de gaz, à condition de maintenir la température et le volume constants. Selon la loi des gaz parfaits, 1 mole d'un gaz qui occupe un volume de 22,4 litres à 273 degrés Kelvin (0 degré Celsius ou 32 degrés Fahrenheit) exerce une pression égale à 1 ATM. Ces conditions sont connues sous le nom de température et pression standard (STP).
TL; DR (trop long; n'a pas lu)
Utilisez la loi des gaz parfaits pour relier la pression (P) d'un gaz dans un récipient à température constante (T) au nombre de moles (n) de gaz.
La loi des gaz parfaits
La loi des gaz parfaits relie la pression (P) et le volume (V) du gaz au nombre de moles de gaz (n) et à la température (T) du gaz en degrés Kelvin. Sous forme mathématique, cette relation est :
PV=nRT
R est une constante connue sous le nom de constante des gaz parfaits. Lorsque vous mesurez la pression en atmosphères, la valeur de R est de 0,082057 L atm mol-1K-1 ou 8,3145 m3 Pa mol-1K-1 (où [L] représente les litres).
Cette relation n'est techniquement valable que pour un gaz parfait, qui a des particules parfaitement élastiques sans extension spatiale. Aucun gaz réel ne remplit ces conditions, mais à STP, la plupart des gaz se rapprochent suffisamment pour rendre la relation applicable.
Relier la pression aux moles de gaz
Vous pouvez réorganiser l'équation des gaz parfaits pour isoler la pression ou le nombre de moles d'un côté du signe égal. Il devient soit
P=\frac{nRT}{V}\text{ ou }n=\frac{PV}{RT}
Si vous maintenez la température et le volume constants, les deux équations vous donnent une proportionnalité directe :
P=Cn\text{ et } n=\frac{P}{C},\text{ où }C=\frac{RT}{V}
Pour calculer C, vous pouvez mesurer le volume en litres ou en mètres cubes tant que vous vous souvenez d'utiliser la valeur de R qui est compatible avec votre choix. Lorsque vous utilisez la loi des gaz parfaits, exprimez toujours la température en degrés Kelvin. Convertissez à partir de degrés Celsius en ajoutant 273,15. Pour convertir en Kelvin de Fahrenheit, soustrayez 32 de la température Fahrenheit, multipliez par 5/9 et ajoutez 273,15.
Exemple
La pression du gaz argon à l'intérieur d'une ampoule de 0,5 litre est de 3,2 ATM lorsque l'ampoule est éteinte et que la température ambiante est de 25 degrés Celsius. Combien de moles d'argon y a-t-il dans le bulbe ?
Commencez par calculer la constante C, où R = 0,082 L atm mol-1K-1. Gardez à l'esprit que 25 degrés Celsius = 298,15 K.
C=\frac{RT}{V}=\frac{0,082\times 298,15}{0,5}=48,9\text{ atm mol}^{-1}
Branchez cette valeur dans l'équation pour n, et le nombre de moles de gaz est :
n=\frac{P}{C}=\frac{3.2}{48.9}=0.065\text{ moles}
