Exercices: Composition de l'air et miscibilité

L'air est un mélange gazeux.

1. a) Citer les deux gaz principaux de l'air.
2. b) Donner leurs proportions approximatives en volume.

On mélange de l'eau et du sirop de menthe, puis de l'eau et de l'huile dans deux verres différents.

1. a) Dans quel cas obtient-on un mélange homogène ?
2. b) Dans quel cas obtient-on deux phases séparées ?
3. c) Quel mot décrit le fait que deux liquides se mélangent ?

Une pièce a un volume de $50\ \text{m}^3$ d'air. On admet que l'air contient 21 % de dioxygène en volume.

Calculer le volume de dioxygène contenu dans la pièce.

Un élève dispose de 5 L d'air. Il utilise des proportions de 78 % de diazote, 21 % de dioxygène et 1 % d'autres gaz.

1. a) Calculer le volume de chacun des gaz.
2. b) Vérifier que la somme des volumes est égale à 5 L.

On verse 100 mL d'eau, 50 mL d'huile végétale et 20 mL d'alcool à brûler dans une éprouvette. On agite, puis on laisse reposer. L'alcool est miscible à l'eau et l'huile n'est pas miscible à l'eau.

1. a) Combien de phases observe-t-on ?
2. b) Préciser la composition de chaque phase.
3. c) L'huile a une masse volumique inférieure à celle de l'eau. Indiquer la position de l'huile.

Une bougie brûle sous une cloche posée sur l'eau. Au bout d'un moment, la bougie s'éteint et l'eau monte d'environ un cinquième du volume de la cloche.

1. a) Quel gaz de l'air a été consommé ?
2. b) Expliquer pourquoi l'eau monte d'environ un cinquième.
3. c) Pourquoi la bougie s'éteint-elle avant que tout l'air ait disparu ?

Un laboratoire de Grenoble enferme 2,0 L d'air dans une seringue. Une combustion consomme tout le dioxygène présent. Les produits formés ne sont pas des gaz (ou sont piégés). On admet que l'air contient 21 % de dioxygène.

1. a) Calculer le volume final de gaz dans la seringue.
2. b) Calculer le pourcentage de diazote dans ce gaz restant, sachant que l'air contient 78 % de diazote et 1 % d'autres gaz.
3. c) Justifier que le gaz restant ne peut pas entretenir une combustion.

Un élève écrit : « L'air est un corps pur, car il est transparent et on ne voit pas ses constituants ».

1. a) Montrer que cette affirmation est fausse en donnant un argument sur la composition de l'air.
2. b) Expliquer la différence entre un corps pur et un mélange homogène.
3. c) Citer un autre exemple de mélange homogène liquide de la vie courante.

Dans une salle de classe de $8{,}0\ \text{m} \times 6{,}0\ \text{m} \times 3{,}0\ \text{m}$ à Rennes, 28 personnes sont présentes. Chaque personne consomme environ 20 L de dioxygène par heure. L'air contient 21 % de dioxygène.

1. a) Calculer le volume d'air de la salle et le volume de dioxygène initial.
2. b) Calculer le volume de dioxygène consommé en 2 h.
3. c) Calculer le pourcentage de dioxygène restant dans la salle si l'air n'est pas renouvelé (on suppose que le volume total reste constant). Commenter.