Grandeurs Physiques liées à la quantité de matière
Exercice 1 : La Quantité de matière
On considère une savonnette de masse $m=100g$ à base d'oléate $C_{17}H_{33}CO_{2}Na$
1. Calculer la masse molaire de la savonnette.
2. En déduire la quantité de matière contenue dans la masse.
La formule chimique plus générale d'un savon, prend l'expression suivante : $C_{n}H_{2n+1}-CO_{2}Na$. la quantité de matière d'une masse $m=100g$ est de $326,8 (mmol)$.
3. Donner la formule complète du savon concerné.
Données : Masse molaire en g/mol. $$M(O)=16 \; et\; M(C) =12\; , \;M(H)=1 , \;M(Na)=23 $$
Exercice 2 : Quantité de matière dans le cas d'un gaz
on considère un volume $V=500L$ contenant une quantité de matière n de l'eau pure .à la température $t=500^{\circ}C$ et sous la pression $p=1bar$ l'eau existe sous la forme d'une vapeur.
1. Calculer la quantité de matière d'eau contenue dans le volume.
2. En déduire la masse de l'eau dans le même volume.
Correction exercice 2 :
Exercice 3 : Le volume molaire en application
L'éthoxyéthane est souvent utilisé en anesthésie, sa formule brute est $C_{4}H_{10}O$ , de densité $d=0.714$. on souhaite injecter une quantité de matière $n_{0}=0,15mol$ de ce liquide.
1. Quel est le volume qu'il faut prélever?.
Sous la pression de $101,3kPa$, L'éthoxyéthane devient volatil à $35^{0}C$ .
2. Quel est dans ces conditions le volume molaire de l'éthoxyéthane à la phase gazeuse.
3. Calculer le volume pris par la quantité à injecter.
Données : la masse volumique de l'eau $\rho =1g/ml$ .
la constante des gaz parfaits : $R=8,314(SI)$.
Correction exercice 3 :
Exercice 4 : la quantité de matière et la densité
Un alliage d'aluminium de densité $d=2.7$ , contient du cuivre en pourcentage massique $P=6\%$ .
1. Quelle est la masse totale de l'alliage pour un cube de volume $V=1cm^{3}$ .
2. En déduire la quantité de matière qui correspond à chaque constituant.
Données : la masse molaire en g/mol $\quad M(Al)=27$ et $\;M(Cu)= 63,5$.
Correction exercice 4 :
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Exercice 5 : L'équation d'état d'un gaz parfait en application
On considère deux compartiments aux parois indéformables .$C_0$ de volume $V_0 = 1L$ contient un échantillon d'un gaz supposé parfait(A), $C_1$ de volume $V_1 =2.V_0$ contenant gaz parfait (B).
On lie les deux compartiments par un robinet qui permet de communiquer les deux volumes. durant l'expérience la température est constante : $t=25^{\circ}C$
1. Donner l'expression de la pression $P_{0}$ dans le volume $V_{0}$,ainsi que la pression $P_{1}$ dans $V_{1}$ .
2. On ouvre le robinet , calculer la pression totale $P_{T}$ dans le volume $V_{T}$, en fonction des pressions $P_{0}$ et $P_{1}$.
3. la pression est une grandeur intensive, Expliquer.
4. Quelle est la relation qui lie, la quantité de matière du gaz (A), la pression $P_{A}$ et le volume total $V_{T}$ des compartiments.