Ebullition du diazote liquide.Surpression. Boiling of liquid nitrogen. Overpressure. скачать в хорошем качестве

Ebullition du diazote liquide.Surpression. Boiling of liquid nitrogen. Overpressure.

Ebullition du diazote liquide. Surpression. I. Matériels. 1) 2 L de diazote liquide N2 (l) dans un vase Dewar, une pince en bois. 2) 1 ballon de baudruche, 2 bouteilles plastiques avec bouchon. 3) 1 tube à essai en cuivre, un support en bois, 10 bouchons en caoutchouc. 4) Des gants, une paire de lunettes. II. Action. 1) On verse du diazote liquide N2 (l) dans la bouteille plastique déformée. On ferme avec la main ; la surpression redonne sa forme à la bouteille. 2) L’humidité ambiante forme un brouillard blanc. 3) On verse du diazote liquide N2 (l) dans la bouteille plastique. On ferme avec le ballon de baudruche ; la surpression gonfle le ballon. On fait éclater le ballon gonflé avec la flamme d’un briquet. 4) On verse du diazote liquide N2 (l) dans la bouteille plastique de 1,5L. On ferme avec le bouchon qui se visse. La surpression fait exploser la bouteille. 5) On verse du diazote liquide N2 (l) dans le tube à essai en cuivre. On place le tube en cuivre dans son support et on ferme avec un bouchon qui est expulsé rapidement. 6) On peut reboucher 4 à 5 fois le tube pour refaire l’expérience. III. Que s’est–il passé ? 1) En se réchauffant le diazote liquide à -196°C (77K) se transforme en gaz dont la température finale est environ 20°C (293K). 2) 10 mL de diazote liquide libère 7 L de gaz, d’où la surpression si la bouteille est fermée. 3) 10 mL de diazote liquide ou 8g correspondent à 0,28mol. (V=1,5L, T=293K, R= 8,32 SI, on calcule la pression P =nRT/V=4,5*10^5 Pa ou 4,5 fois la pression atmosphérique. 4) Les bouchons sont projetés de plus en plus violemment, car le volume d’azote gazeux comprimé augmente après chaque expérience. IV. Réactions. 1) N2 (l) → N2 (g) V. Précautions. 1) Ne pas toucher le diazote liquide N2 (l) avec les doigts. Travailler dans une pièce aérée. 2) Mettre des lunettes et des gants. 3) Lire les fiches de sécurité FDS du diazote liquide N2 (l) . Boiling of liquid nitrogen. Overpressure. I. Equipment : 1) 2 L liquid nitrogen N2 (l) in a dewar, a test tube holder. 2) 1 rubber balloon, 2 plastic bottles with cap . 3) one copper test tube, a wooden holder, ten rubber stoppers . 4) gloves, safety glasses. II. Action : 1) Pour liquid nitrogen into a collapsed bottle. Close with hand ; overpressure gives the bottle its shape. 2) Air humidity generates a white cloud. 3) Pour liquid nitrogen into a plastic bottle. Close with balloon ; the overpressure inflates the balloon . The balloon bursts with the flame of a lighter. 4) Pour liquid nitrogen into a 1.5 L bottle. Close with the screw-on stopper. The overpressure bursts the bottle. 5) Pour liquid nitrogen into the copper test tube. The tube is placed into the wooden holder. We close with a rubber stopper that is rapidly expelled. 6) The experiment can be repeated 4 to 5 times. III. What happened ? 1) By warming, the liquid nitrogen at -196°C (77K) turns into gas at 20°C (293K). 2) 10 mL of liquid nitrogen release 7 liters of gaseous nitrogen. Hence the high pressure if the bottle is closed. 3) 10 mL of liquid nitrogen =8g =0,28mol. (V=1.5L, T=293K, R= 8.32 SI, the pressure is calculated P =nRT/V=4,5*10^5 Pa = 4.5 times atmospheric pressure. 4) The stoppers are projected more violently.The volume of compressed nitrogen gas increases after each experiment. IV. Reactions : 1) N2 (l) → N2 (g) V. Precautions : 1) Avoid spilling nitrogen liquid , do not touch it with bare hand. 2) Wear safety glasses. 3) Work in a ventilated area to avoid possible suffocation due to too much nitrogen gas. 4) Read MSDS nitrogen N2 (l) .