Thème 1 Chapitre 1
Corps purs et mélanges
Activité documentaire 2
Compétences travaillées :
APP : Utiliser ses connaissances pour interpréter le document sur l'expérience de Lavoisier.
ANA: interpréter les tableaux de valeurs dans les documents.
REA: Calculer des % et la masse volumique de l'air.
Objectif: Déterminer la composition approchée de l'air et l'ordre de grandeur de la valeur de sa masse volumique.
Doc. 1: L'expérience de Lavoisier (Antoine de Lavoisier 1743-1794)
Une cornue à col long contenant du mercure est reliée à une cloche en verre
contenant de l'air. Le mercure, porté à ébullition, se recouvre d'une couche
rougeâtre. Quand il ne constate plus de changement, Lavoisier arrête l'expérience.
« L'air qui restait après cette opération et qui avait été réduit aux cinq sixièmes de
son volume n'était plus propre à la respiration ni à la combustion car les animaux
qu'on y introduisait y périssaient en peu d'instants et les lumières s'y éteignaient
sur le champ comme si on les eût plongées dans l'eau. >>
Doc. 2: La composition de l'air sec
La composition de l'air sec a été, pour les besoins de
la météorologie, arrêtée internationalement aux
valeurs indiquées ci-dessous.
●
Gaz majoritaires
Diazote (N₂)
Dioxygène (0₂)
Argon (Ar)
●
Traité élémentaire de Chimie, présenté dans un ordre nouveau et d'après les découvertes modernes Cuchet Librairie, 1789.
Doc. 3: La masse volumique de l'air
Composition et masse volumique de l'air
Volumes (en %)
78,09
20,95
0,93
On mesure la masse m₁ d'un ballon gonflé :
m₁ = 445g
On vide le ballon d'un volume V = 5,0 L d'air. Le
volume V est mesuré par déplacement d'eau.
On mesure la masse m2 du ballon : m₂ = 438g.
Doc. 4: Valeurs pair de la masse volumique de l'air
A la pression atmosphérique au niveau de la mer
(1,013×105Pa), Pair vaut:
●
1,292 g.L-¹ à 0°C
1,225 g.L-¹ à 15°C
1,204 g.L-¹ à 20°C
1,184 g.L-¹ à 25°C
5- Ce que je dois retenir de cette activité :
m₂
I
Questions
1- Quel est le gaz propre à la respiration et à la combustion ? Quel gaz n'a pas réagi (doc.1 et 2)?
2.a- Donner en fraction, puis en %, la composition volumique de l'air trouvée par Lavoisier (doc.1).
2.b- Justifier les valeurs différentes pour la composition volumique de l'air dans le doc.1 et le doc.2.
3- Calculer la masse volumique de l'air pair déterminée dans l'expérience du document 3.
4a De quelles grandeurs macroscopiques la masse volumique dépend-elle (doc.4) ?
4.b- Lors de l'expérience (doc3), Pair a-t-elle été déterminée précisément ? Préciser les sources d'erreurs.