Le volume molaire des gaz

Un cas particulier bien pratique : les gaz

Pour les solides et les liquides, le volume occupé par une mole dépend beaucoup de la substance. Mais pour les gaz, dans des conditions de température et de pression données, une propriété remarquable apparaît : une mole de n'importe quel gaz occupe (à peu près) le même volume, quelle que soit sa nature chimique.

Le volume molaire Vm

Ce volume occupé par une mole de gaz s'appelle le volume molaire, noté Vm, exprimé en L/mol. Dans les conditions normales de température et de pression (CNTP : 0 degrés C et 1013 hPa), on retient la valeur usuelle :

Vm = 22,4 L/mol

La relation à utiliser

Pour un gaz, la quantité de matière n et le volume V qu'il occupe (dans les mêmes conditions) sont liés par V = n x Vm, ou de façon équivalente n = V / Vm.

Exemple concret

Quel volume occupe 0,50 mol de dioxygène (O2) dans les conditions normales ?

V = n x Vm = 0,50 x 22,4 = 11,2 L

Inversement, si un ballon contient 11,2 L de dihydrogène dans ces conditions, il contient n = 11,2 / 22,4 = 0,50 mol de gaz.

Erreur classique

Ne confonds pas le volume molaire Vm (le volume d'UNE mole, une caractéristique du gaz dans des conditions données) avec le volume V d'un échantillon quelconque, qui dépend de la quantité de gaz que tu as réellement. Attention aussi aux unités : si un volume est donné en mL, convertis-le en L avant de diviser par Vm (qui est en L/mol).