Voici quelques éléments de la fiche d'identité du dichlore Cl2 : Masse molaire 71 g ·mol^-1; En

step 1 In this question, you're asked to determine the pressure of the chlorine gas using the ideal gas

Voici quelques éléments de la fiche d'identité du dichlore...

Voici quelques éléments de la fiche d'identité du dichlore $\mathrm{Cl}_2$ : Masse molaire $71 \mathrm{~g} \cdot \mathrm{mol}^{-1}$; Enthalpie vaporisation $20,4 \mathrm{~kJ} \cdot \mathrm{mol}^{-1}$; Température de fusion $-101^{\circ} \mathrm{C}$; Température critique $144{ }^{\circ} \mathrm{C}$; Température de vaporisation normale $-34,5^{\circ} \mathrm{C}$; Pression critique 77 bar ; Enthalpie de fusion $6,4 \mathrm{~kJ} \cdot \mathrm{mol}^{-1}$. Parmi ces informations, lesquelles utiliserez-vous pour répondre à ces deux questions : a) Dans quel état physique se trouve le dichlore dans une bouteille en acier de 10 litres qui en contient $1 \mathrm{~kg}$, à $20^{\circ} \mathrm{C}$ ? b) Une autre bouteille identique a déjà été utilisée : on en a laissé sortir 100 litres de dichlore gazeux. Comment peut-on reconnaître quelle est la bouteille neuve?

Voici quelques éléments de la fiche d'identité du dichlore $\mathrm{Cl}_2$ :
Masse molaire $71 \mathrm{~g} \cdot \mathrm{mol}^{-1}$; Enthalpie vaporisation $20,4 \mathrm{~kJ} \cdot \mathrm{mol}^{-1}$;
Température de fusion $-101^{\circ} \mathrm{C}$; Température critique $144{ }^{\circ} \mathrm{C}$;
Température de vaporisation normale $-34,5^{\circ} \mathrm{C}$; Pression critique 77 bar ;
Enthalpie de fusion $6,4 \mathrm{~kJ} \cdot \mathrm{mol}^{-1}$.
Parmi ces informations, lesquelles utiliserez-vous pour répondre à ces deux questions :
a) Dans quel état physique se trouve le dichlore dans une bouteille en acier de 10 litres qui en contient $1 \mathrm{~kg}$, à $20^{\circ} \mathrm{C}$ ?
b) Une autre bouteille identique a déjà été utilisée : on en a laissé sortir 100 litres de dichlore gazeux. Comment peut-on reconnaître quelle est la bouteille neuve?

Key Concepts

Phase diagram

A phase diagram graphically represents the state (solid, liquid, or gas) of a substance as a function of temperature and pressure. It is crucial to understand which regions correspond to stable liquid or gaseous phases and how phase transitions occur under different conditions. In the context of a compressed gas, the phase diagram helps determine whether the substance is in a liquid state, in equilibrium between liquid and vapor, or entirely gaseous.

Boiling point (vaporization temperature)

The boiling point is the temperature at which a substance transitions from the liquid phase to the gas phase at a given pressure. Knowing the boiling point allows one to compare the system's temperature with the temperature at which the substance naturally vaporizes, thus helping to decide whether the stored substance is likely to be liquid or gas under the conditions provided.

Critical point

The critical point of a substance is defined by the critical temperature and critical pressure at which the liquid and gas phases become indistinguishable. Understanding the critical point is essential because it sets the upper limits beyond which a distinct liquid phase cannot exist. This information is key in determining the behavior of the substance under high pressure and temperature conditions such as in a storage vessel.

Density and mass-volume relationship

Calculating density from mass and volume is fundamental in distinguishing the physical state of a substance. In compressed storage systems, comparing the actual density with expected densities for the liquid and gaseous states helps ascertain whether the gas has been liquefied or remains in the vapor phase.

Saturation pressure (vapor pressure)

Saturation pressure, or vapor pressure, is the equilibrium pressure exerted by a vapor in contact with its liquid at a given temperature. This concept is critical when dealing with stored cryogenic or liquefied gases because it governs the pressure inside a sealed container when both liquid and vapor phases are present. It also aids in evaluating changes in the system when a portion of the vapor is removed.

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