Loi de Graham

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La loi d'effusion de Graham a été formulée par le chimiste Thomas Graham, qui a démontré en 1833 que la vitesse d'effusion d'un gaz est inversement proportionnelle à la racine carrée de sa masse molaire. Cette formule peut s'écrire:

{\mbox{Vitesse}_1 \over \mbox{Vitesse}_2}=\sqrt{M_2 \over M_1} avec M1, et M2, les masses molaires des gaz respectifs.

Cette loi est particulièrement exacte pour l'effusion moléculaire qui implique le mouvement des molécules d'un seul gaz à travers un trou. Elle n'est qu'approximative pour la diffusion d'un gaz dans un autre ou dans l'air, ce qui implique le mouvement de plusieurs gaz à la fois[1].

[modifier] Exemple

Soit un gaz 1, l'hydrogène (H2) de masse molaire égale à 2 g.mol-1 et un gaz 2, le dioxygène ( O2) de masse molaire égale à 32 g.mol-1.

\frac{Vitesse \; H_{2}}{Vitesse \; O_{2}}=\sqrt{\frac{32}{2}}=\sqrt{\frac{16}{1}}=4 soit Vitesse \; H_2 = 4 \times Vitesse \; O_2

Alors les molécules de dihydrogène diffusent quatre fois plus vite que celles de dioxygène.

[modifier] Notes et références

  1. ↑ P.W.Atkins, Éléments de chimie physique, De Boeck 1998, p. 22.