Détermination de la constante des gaz parfaits avec CO2

[pedrolito55]

Bonjour à tous,

Je suis en face d'un mur avec un de mes labs de chimie, donc je m'adresse à vous en espérant que quelqu'un puisse m'aider.
Il s'agit d'utiliser de la glace carbonique afin de déterminer la constante R des gaz parfaits.

On place environs 50g de CO2 dans un sac avec zip, on attend qu'il gonfle complétement, on enlève le gaz puis pèse à nouveau le sac avec CO2. On répète l'opération 3 fois et donc au final on obtient 3 masses de CO2. On a mesuré la température dans le sac, on connait son volume et on a la pression ambiante.

Jusque là tout va bien, on obtient une moyenne des valeurs proche de R.

On répète encore l'opération deux fois de plus, mais cette fois, on ajoute 5mL d'eau avant de laisser le sac gonfler. Il gonfle beaucoup plus vite mais les masses de CO2 (sublimé) sont moins importantes. De là, on obtient des valeurs de R bien supérieures. Je cherche à corriger ces valeurs pour la pression partielle de l'eau, mais rien ne fait sens…

Déjà on utilise la pression ambiante pour déterminer R et non la pression à l'intérieur du sac (je suppose que cela s'explique par le fait que R a été déterminé pour les gaz parfaits à 1 atm, quelque chose comme ça). Si je prend la pression vapeur de l'eau à la température à l'intérieur de mon sac et que je la déduis de la pression ambiante (1 atm), j'obtiens presque les mêmes résultats, loin de R... Si je cherche à calculer la pression pour H2O (en trichant car j'utilise R), j'obtiens environs 1,7 atm.. et je ne sais quoi faire avec cette valeur comme je n'ai que la pression ambiante…

J'ai aussi pensé à un autre gaz… comme H2CO3.. mais ça ne fait toujours pas de sens pour moi… j'ai peut-être des mauvaises data sur ces deux derniers trials..
Enfin bref, si quelqu'un est en mesure de m'aiguiller sur la bonne piste, je lui en serais infiniment reconnaissant.

Bien à vous!
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[moco]

Bonjour,
On aimerait bien comprendre. Tu prends un sac avec zip. Tu y mets 50 g de glace carbonique, donc un peu plus de 1 mole. Tu attends que le CO2 s'évapore. Cela va former un volume de 25 à 30 litres. Tu dois donc avoir un très gros sac. Est-ce que tu pèses le sac vide et le sac plein ? Est-ce que tu corriges la poussée d'Archimède ? Tu dis que tu connais la température du sac et le volume. Comment mesures-tu ce volume et cette température ? Et comment sais-tu que la pression interne est égale à la pression atmosphérique ambiante ? Et que veut dire la phrase suivante ? "On enlève le gaz et on pèse le sac avec CO2".
Déjà là, on a de la peine à comprendre. mais cela empire par la suite.

Quant à la suite, où tu mets de l'eau, on ne comprend pas de quoi il s'agit, ni ce que tu mesures, ce que tu veux calculer et les calculs que tu as fait. Pourquoi dis-tu que le CO2 sublime ? A mon avis il ne sublime pas, mais c'est la vapeur d'eau qui se condense, soit à l'extérieur soit à l'intérieur. Ensuite : Comment diable peut-on arriver à déterminer la pression de vapeur d'eau à partir de R et trouver plus que 1 atm., à savoir 1.7 atm. ? R n'a rien à voir avec la tension de vapeur d'eau.
Tu ferais mieux de nous donner les valeurs numériques des mesures que tu as faites, et où tu veux en venir. On comprendrait peut-être.

[Resartus]

Bonjour,
Si je comprends bien la première manip, pour obtenir un sac plein de gaz CO2, vous laissez sublimer un peu de glace carbonique; Une fois la totalité du CO2 sublimé, grâce aux fuites, la pression ne dépassera que de peu 1 atmosphère, et le volume du ballon gonflé au max est lui aussi à peu près connu.
Vous ne dites pas comment vous pesez le gaz, mais j'espère que d'une part vous avez bien déduit le poids du ballon vide, et d'autre part vous avez bien pris en compte la poussée d'archimède dans l'air c'est à dire utilisé une masse molaire apparente qui est la différence entre celle du CO2 (44) et celle de l'air (environ 29).
Si vous n'avez fait ni l'un ni l'autre, vos résultats n'ont aucune valeur, et c'est un pur hasard si vous trouvez une valeur presque égale à R

Si vous faites la manip avec de l'eau en plus, il va rester dans le sac après la sublimation totale du CO2 une grande quantité d'eau liquide, voire solide, dont le poids sera énorme comparé à celui du gaz contenu dans le ballon, et qu'il faut absolument déduire de la pesée du ballon.
Je vois deux possibilités pour le faire : soit peser la quantité d'eau introduite avant (et supposer que très peu se sera évaporé pendant la manip), soit la peser après (en revidant soigneusement le sac de son gaz sans faire tomber d'eau)
Une fois le poids sac +eau liquide déduit, vous aurez bien obtenu le poids du gaz moins poussée d'archimède
En effet la pression partielle de la vapeur d'eau sera à peu près la pression de vapeur saturante correspondant à la température, ce qui vous permettra de calculer une masse molaire moyenne de votre mélange (mais si on est à température ambiante, cela ne vas pas beaucoup changer par rapport au CO2 pur)