La Loi de Boyle peut être une loi de gaz vitale en chimie. La loi de Boyle ou la loi de Boyle-Mariotte est un autre nom de la loi de Boyle. La loi établit une corrélation entre l’augmentation de la pression d’un gaz et une diminution du volume du gaz. Au cours de cet article, nous étudierons minutieusement la formule de la loi de Boyle avec ses applications et ses diverses propriétés.

Définition de la loi de Boyle

La loi de Boyle stipule que pour une quantité dure et rapide d’un gaz parfait intérieur, sa pression absolue est inversement proportionnelle à son volume à une température continue.

En se rapportant à la figure ci-dessus, l’expérience de la loi de Boyle est souvent comprise. L’extrémité la plus courte du tube en forme de J était fermée ou scellée tandis que l’extrémité opposée était ouverte à l’atmosphère. Sur l’extrémité ouverte du tube, Boyle a versé du mercure. Cela provoque la compression de l’air sur l’extrémité fermée du tube. La compression de l’air est due à la force exercée par une charge de mercure.

La même procédure a été répétée pour diverses quantités de mercure dans le tube et les volumes correspondants (le volume du gaz comprimé à l’intérieur de l’extrémité la plus courte en unités arbitraires) et les pressions (la différence de hauteur de mercure entre les 2 extrémités du tube) ont été enregistrés. À partir de l’expérience, Boyle a conclu que la pression d’un gaz est inversement proportionnelle à son volume.

Formule de la Loi de Boyle

La Formule de la Loi de Boyle est la suivante: PV = k

• où P est la pression
• V est le volume
• k peut être une constante.

La loi peut également être utilisée pour trouver la pression ou le volume d’un système lorsque la température est maintenue constante : P1V1=P2V2

• Où P1= Première Pression
• P2 = Deuxième Pression
• V1 = Premier Volume
• V2 =Deuxième Volume

D’après l’expression ci-dessus, il est clair que la marchandise de la pression et donc le volume d’un le gaz est constant à une température continue. Lorsque la pression d’un gaz à une température continue est double, la quantité se réduit à la moitié du volume initial.

P2=2P1

P1V1=2P1V2

V2=V1/2

Limitation de la loi de Boyle

La loi de Boyle ne s’applique qu’aux gaz idéaux. La loi ne tient bon qu’aux températures élevées et aux basses pressions. La loi échoue à des pressions élevées. la marchandise de la pression et du volume ne reste pas constante à des pressions élevées mais montre une petite augmentation. Cette augmentation est due à une augmentation dans le volume qui est causée par des forces répulsives parmi les molécules.

La loi peut également être dérivée en théorie de l’existence présumée d’atomes et de molécules et des hypothèses sur le mouvement et les collisions parfaitement élastiques.

Exemples résolus pour la Formule de la Loi de Boyle

Q1]Un gaz occupe 12,3 litres à une pression de 40,0 mmHg. Quelle est la quantité lorsque la pression est augmentée à 60,0 mmHg?

Solution Donnée: Pression P1 = 40,0 mmHg, Pression P2 = 60,0 mmHg, V1 = 12,3 litres

À trouver; Volume V2

Nous avons,

P1V1=P2V2

(40,0 mmHg) (12,3 litres) = (60,0 mmHg) (x)

x = 8.20 L

Ainsi, la quantité lorsque la pression augmente à 60,0 mmHg va être de 8,2 litres

Q2]352 mL de chlore sous une pression de 680 mm, hg sont placés pendant un récipient sous une pression de 1210 torr. La température reste constante à 296 K. Quelle est la quantité du récipient en litres ?

Solution donnée; P1 = 680 mm P2 = 1210 mm V1=352 ml

Pour trouver; V2 =?

Nous avons,

P1V1=P2V2

V2=P1V1/P2V2

=680. mm x 352 mL / 1210 mm

= 198 mL Cl2

Par conséquent, la quantité du récipient en litres sera de 0,198 litre.