PRÉPARATION DU DIHYDROGÈNE ET PROPRIÉTÉS DES GAZS

Simon Provencher
Jordan McCutcheon
Chimie générale : la matière
202-NYA-05, groupe. 00001

PRÉPARATION DU DIHYDROGÈNE ET PROPRIÉTÉS DES GAZS
Rapports complets

Travail présenté à
Mme Pascale Therrien

Département des Sciences de la nature
Cégep de Victoriaville
Le 5 Décembre 2018

Table des matières

Table des matières        1

Introduction        1

Cadre théorique        1

Protocoles        2

Tableaux des données        3

Tableau # 1 lois des gaz parfaits        3

Calculs :        3

Tableau des résultats        4

Tableau #2        4

Trouver le nombre de moles réel        4

Discussion        4

Conclusion        5

Médiagraphie        6

Introduction 

 Au début des zeppelins, il utilisait du dihydrogène pour les faires volé, car il est plus léger que l’air, mais les personnes se sont vite rendu compte que c’était une mauvaise idée, car cet élément était très inflammable. Le laboratoire nous servira à montrer que le dihydrogène est plus léger que l’air grâce à la loi des gaz parfaits.

Lors de ce laboratoire, le principal but sera de produire du dihydrogène gazeux. Par la suite, il faudra (vérifier la loi des gaz parfaits en comparant le nombre de moles de dihydrogène produit expérimentalement grâce au pourcentage de rendement.

Pour créer du dihydrogène, il faudra faire une réaction chimique avec du Mg(s) et du  HCl(aq). Pour le récupérer, la méthode utilisée sera par déplacement d’eau. Ensuite, les résultats obtenues qui sont la température, la pression et le volume permettront de calculés le nombre de mole du dihydrogène avec la loi des gaz parfaits.

Cadre théorique

Premièrement, notre but était de produire du dihydrogène gazeux avec la réaction Mg et du HCl :

Mg(s) + 2HCl(aq)         MgCl2(aq) + H2(g)         (1)[pic 1]

Pour récupérer le H2, on a utilisé la méthode par déplacement d’eau. Cette méthode consiste à conduire le gaz produit lors de la réaction dans un récipient rempli d'eau (par exemple une éprouvette) positionné verticalement et à l’envers (l'extrémité ouverte du récipient est en bas) dans un réservoir ouvert rempli d'eau lui aussi. Avec ce dispositif, l'eau du récipient vertical ne peut pas s'échapper vers le bas tant qu'il ne se passe rien. Mais dès que des bulles de gaz sont formées, elles s'échappent de la réaction puis elles arrivent dans l’éprouvette verticale, remontent le long de la colonne d'eau que l'éprouvette contient, et poussent (littéralement : déplacent) vers le bas cette eau qui rejoint l'eau contenue dans le réservoir ouvert. Après, il suffit de mesurer le volume d’eau déplacée pour connaître le volume de gaz qui a déplacé cette eau. [1] Par la suite, pour faire retenir le Mg sous l’éprouvette, on utilise un fil de cuivre. On utilise ce composé, car il ne réagit pas avec le HCl. Grace à la réaction du Mg et du HCl on est capable de créer du H2. Ensuite, Il existe une loi des gaz parfaits qui s'écrit sous la forme PV = nRT, où P est la pression d'un gaz (en pascals), V le volume occupé par le gaz (l), n la quantité de matière (en moles), R la constante universelle des gaz parfaits (8,3144621 J/K/mol), et T est la température (en kelvins). [2]

PV=nRT                                             (2)

Pour utiliser cette formule, il faut s’assurer d’avoir un gaz parfait. Un gaz parfait c’est un gaz qui a une température d’au moins 100  supérieur à sa température d’ébullition et que la pression ne soit pas très élevée. [6] On peut confirmer que le H2 est gaz parfait, car sa température d’ébullition est de -252,76 et la pression, où on a fait l’expérience, était basse. [7] Par contre, on a pris notre pression en mmHg de mercure, mais on sait que 760mmHg est égale à 101,3Kpa, [3] mais pour trouver la pression du H2, il faut soustraire de la pression extérieure : la pression de la vapeur d’eau et de la pression du dénivellement de l’eau. Pour le la pression du dénivellement, on sait que 1mmHg est égale à 13,6 mm d’eau et la pression de vapeur d’eau on l’a calculé grâce à un tableau fournit durant le laboratoire. [4] Aussi, on a pris la température en degrés Celsius, mais il nous l’a faut en Kelvin. Donc, on sait qu’il faut ajouter 273,15K à notre température qui est en degrés Celsius. [5]    [pic 2][pic 3]

[pic 4] [pic 5][pic 6][pic 7][pic 8][pic 9][pic 10][pic 11][pic 12][pic 13][pic 14][pic 15][pic 16][pic 17][pic 18][pic 19][pic 20]

        Figure 1        

L’installation par déplacement d’eau pour récupérer du H2

Source : [Anonyme]. «Eudiomètre : Mg/HCl», https://www.larousse.fr/encyclopedie/divers/eudiomètre/49959 (page consulté le 2018-11-28)

1 : pince universelle, 2 : support universel, 3 : HCl et l’eau, 4 : fil de cuivre, 5 : eudiomètre 50ml ±0,05, 6 : H2, 7 : Mg, 8 : bécher de 1l

Protocoles

La référence au protocole se trouve dans la médiagraphie. [4]

Tableaux des données

Tableau # 1
lois des gaz parfaits  

Calculs :         

1) Trouver le nombre de mole pour chaque magnésium pour donner le nombre de mole de H2 :

Mg1 :  [pic 21]

Mg2: 0,000848mole de H2

Mg3: 0,00118mole de H2 

2) Trouver la pression du H2 en mmHg

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