La théorie cinétique

Théorie cinétique

Le modèle cinétique moléculaire est une théorie scientifique qui s’applique aux gaz. Il présente les gaz comme étant constitué de molécules qui sont continuellement en mouvement, et ce sans aucune perte d’énergie.

Voici ce qu’il faut surtout retenir de cette théorie :

1.  Les gaz sont formés de particules microscopiques nommées molécules

2.  Ces molécules se déplacent continuellement en lignes droites et dans toutes les directions

3.  Les distances entre ces molécules sont énormes par rapport aux dimensions des molécules elles-mêmes

4.  Ces molécules se frappent continuellement entre elles et frappent les parois du récipient qui les renferme

5.  Toutes les collisions entre les molécules de gaz se produisent sans perte d’énergie

6.  L’énergie cinétique du mouvement de translation de ces molécules est relative à la température absolue. L’énergie cinétique moyenne des molécules de n’importe quel gaz est donc identique à la même température.

Comportement macroscopique d’un gaz

Compressibilité

La distance entre les particules dans les gaz est beaucoup plus grande que dans les solides ou les liquides. C'est pour cette raison que les gaz sont compressibles. Ainsi, lorsque l'on comprime un gaz, les particules se rapprochent les unes des autres. Avec une pression assez forte, la distance est réduite considérablement ce qui transforme le gaz en liquide par condensation.

Diffusion

Contrairement au solide qui a une forme propre ou au liquide qui a la forme du bas du récipient, les gaz tendent à s'écouler dans toutes les directions. Cela a pour effet que les gaz vont prendre la forme complète du récipient dans lequel il se trouve.

Les mouvements moléculaires des gaz

L’énergie cinétique des molécules en phase gazeuse est assez élevée, ce qui leur permet de posséder beaucoup de mouvement. Par ailleurs, on retrouve les trois types de mouvements moléculaires chez les gaz :

Mouvement

Description

État de la matière sous lequel se produit le mouvement

Translation

Mouvement de la molécule lorsque celle-ci se déplace en ligne droite dans l’espace.

On retrouve de nombreux mouvements de translation chez les gaz, alors qu’on en observe aucun chez les solides et très peu chez les liquides.

Rotation

Mouvement de la molécule qui tourne sur elle-même.

On retrouve de nombreux mouvements de rotation chez les gaz, alors que ce type de mouvement est nul à l’état solide et faiblement manifesté à l’état liquide.

Vibration

Mouvement de vibration  (symétrique, asymétrique et cisaillement); ce sont les atomes présents dans la molécule qui vibrent autour du centre de masse de la molécule.

On retrouve de nombreux mouvements de vibration chez  les gaz et les liquides, et un peu chez les solides.

 

Tous les gaz sont caractérisés par les propriétés physiques énoncées ci-dessus même si leurs propriétés chimiques sont grandement différentes.

Les exercices

Les références

  • MELS
  • Rogers
  • Réunir Réussir
  • Fondation Réussite Jeunesse