З положень про те, що одна моль будь-якої речовини включає число частинок цієї речовини, що дорівнює кількості Авогадро, і що рівні числа частинок різних газів за однакових фізичних умов містяться в рівних обсягах цих газів, випливає слідство:

рівні кількості будь-яких газоподібних речовин за однакових фізичних умов займають рівні обсяги

Наприклад, обсяг одного моль будь-якого газу має (при p, T = const) одне й те саме значення. Отже, рівняння реакції, що протікає за участю газів, задає не тільки співвідношення їх кількостей та мас, а й обсягів.

молярний об'єм газу (V M) - це об'єм газу, в якому міститься 1 моль частинок цього газу
V M = V / n

Одиниця молярного об'єму газу СІ - кубічний метр на моль (м 3 /моль), але частіше використовують дольные одиниці - літр (кубічний дециметр) на моль (л/моль, дм 3 /моль) і мл (кубічний сантиметр) на моль ( см 3/моль).
Відповідно до визначення молярного обсягу для будь-якого газу відношення його обсягу Vдо кількості nбуде однаковим за умови, що це є ідеальний газ.

За нормальних умов (н.у.) - 101,3 кПа, 0°С - молярний об'єм ідеального газу дорівнює

V M = 2,241381·10 -2 м 3 /моль ≈ 22.4 л/моль

У хімічних розрахунках використовується округлене значення 22,4 л/моль, оскільки точне значення відноситься до ідеального газу, більшість реальних газів за властивостями відрізняються від нього. Реальні гази з дуже низькою температурою рівноважної конденсації (H 2 , O 2 , N 2) за нормальних умов мають об'єм, майже рівний 22,4 л/моль, а гази, що конденсуються при високих температурах, мають дещо менше значення молярного об'єму при н.у.: CO 2 - 22.26 л/моль, для NH 3 - 22,08 л/моль.

Знаючи об'єм деякого газу за заданих умов, можна визначити кількість речовин у цьому обсязі, і навпаки, за кількістю речовини в даній порції газу можна знайти об'єм цієї порції:

n = V / V M; V = V M * n

Молярний обсяг газу за н.у. - фундаментальна фізична стала, яка широко використовується в хімічних розрахунках. Вона дозволяє застосовувати обсяг газу замість його маси, що дуже зручно в аналітичній хімії (газоаналізатори засновані на вимірі об'єму), оскільки легше виміряти об'єм газу, ніж його масу.

Значення молярного обсягу газу за н.у. є коефіцієнтом пропорційності між постійними Авогадро та Лошмідта:

V M = N A / N L = 6.022 · 10 23 (моль -1) / 2,24 · 10 4 (см 3 / моль) = 2.69 · 10 19 (см -3)

Використовуючи значення молярного об'єму та молярну масу газу можна визначити щільність газу:

ρ = M / V M

У розрахунках, заснованих на законі еквівалентів для газоподібних речовин (реагентів, продуктів) замість еквівалентної маси зручніше застосовувати еквівалентний обсяг, який є відношенням обсягу порції даного газу до еквівалентної кількості речовини в цій порції:

V eq = V / n eq = V / zn = V M / z; (p, T = const)

Одиниця еквівалентного обсягу збігається з одиницею молярного обсягу. Значення еквівалентного обсягу газу є константою даного газу лише у конкретній реакції, оскільки залежить від фактора еквівалентності f eq.

Молярний об'єм газу

Молярний об'єм газу З положень про те, що одна моль будь-якої речовини включає число частинок цієї речовини, що дорівнює кількості Авогадро, і що рівні числа частинок різних газів при однакових

Обсяг газу за нормальних умов

Тема 1

УРОК 7

Тема. Молярний об'єм газів. Обчислення обсягу газу за нормальних умов

Цілі уроку: ознайомити учнів із поняттям «молярний обсяг»; розкрити особливості використання поняття "молярний обсяг" для газоподібних речовин; навчити учнів використовувати отримані знання для розрахунків обсягів газів за нормальних умов.

Тип уроку: комбінований.

Форми роботи: оповідання вчителя, керована практика.

Обладнання: Періодична система хімічних елементів Д. І. Менделєєва, картки із завданнями, куб об'ємом 22,4 л (зі стороною 28,2 см).

ІІ. Перевірка домашнього завдання, актуалізація опорних знань

Учні здають на перевірку виконане на аркушах домашнє завдання.

1) Що таке «кількість речовини»?

2) Одиниця виміру кількості речовини.

3) Скільки частинок міститься в 1 моль речовини?

4) Яка існує залежність між кількістю речовини та агрегатного стану, в якому знаходиться ця речовина?

5) Скільки молекул води міститься в 1 моль льоду?

6) А в 1 моль рідкої води?

7) У 1 моль водяної пари?

8) Яку масу матимуть:

III. Вивчення нового матеріалу

Створення та вирішення проблемної ситуації Проблемне питання. Який обсяг займатиме:

Відповісти на ці питання відразу ми не можемо, тому що обсяг речовини залежить від густини речовини. І згідно з формулою V = m / ρ обсяг буде різним. 1 моль пари займає більший обсяг, ніж 1 моль води чи льоду.

Тому що в рідких та газоподібних речовинах відстань між молекулами води різна.

Вивченням газоподібних речовин займалося багато вчених. Значний внесок у вивчення цього питання зробили французький хімік Жозеф Луї Гей-Люссак та англійський фізик Роберт Бойль, які сформулювали низку фізичних закономірностей, що описують стан газів.

З цих закономірностей ви знаєте?

Усі гази однаково стискаються, мають однаковий термічний коефіцієнт розширення. Обсяги газів залежить від розмірів окремих молекул, як від відстані між молекулами. Відстань між молекулами залежить від швидкості їх руху, енергії і, відповідно, температури.

На підставі цих законів та своїх досліджень італійський учений Амедео Авогадро сформулював закон:

У рівних обсягах різних газів міститься однакова кількість молекул.

За звичайних умов газоподібні речовини мають молекулярну будову. Молекули газів дуже дрібні порівняно з відстанню між ними. Тому обсяг газу визначається не розміром частинок (молекул), а відстанню між ними, що для будь-якого газу приблизно однакова.

А. Авогадро зробив висновок, що якщо взяти 1 моль, тобто 6,02 · 1023 молекул будь-яких газів, то вони займатимуть однаковий обсяг. Але при цьому вимірюватися цей об'єм за однакових умов, тобто за однакових температур і тиску.

Умови, за яких проводяться такі розрахунки, назвали нормальними умовами.

Нормальні умови (н. в.):

Т = 273 К або t = 0 ° С

Р = 101,3 кПа чи Р = 1 атм. = 760 мм рт. ст.

Об'єм 1 моль речовини називають молярним об'ємом (Vm). Для газів за нормальних умов дорівнює 22,4 л/моль.

Демонструється куб об'ємом 22,4 л.

У кубі міститься 6,02-1023 молекул будь-яких газів, наприклад, кисню, водню, аміаку (NH 3), метану (СН4).

При яких умовах?

При температурі 0 ° С та тиску 760 мм рт. ст.

Із закону Авогадро випливає, що

де Vm = 22,4 л/моль будь-якого газу за зв. в.

Отже, знаючи обсяг газу, можна визначити кількість речовини, і навпаки.

IV. Формування навичок та умінь

Практика на прикладах

Обчисліть, який обсяг займатимуть 3 моль кисню за зв. в.

Обчисліть кількість молекул карбон(IV) оксиду обсягом 44,8 л (н. в).

2) Обчислимо кількість молекул СО 2 за формулами:

N (CO 2 ) = 2 моль · 6,02 · 1023 молекул/моль = 12,04 · 1023 молекул.

Відповідь: 12,04 · 1023 молекул.

Обчисліть, який об'єм займає азот масою 112 г (по зв. в.).

V (N 2) = 4 моль · 22,4 л/моль = 89,6 л.

V. Домашнє завдання

Опрацювати відповідний параграф підручника, відповісти на запитання.

Творче завдання (домашня практика). Самостійно вирішити задачі 2, 4, 6 з картки.

Картка-завдання до уроку 7

Обчисліть, який обсяг займе 7 моль азоту N 2 (по зв. ст).

Обчисліть кількість молекул водню об'ємом 112 л.

(Відповідь: 30,1 · 1023 молекул)

Обчисліть, який обсяг займає сірководень масою 340 г.

Обсяг газу за нормальних умов

Молярний об'єм газів. Обчислення обсягу газу за нормальних умов – КІЛЬКІСТЬ РЕЧОВИНИ. РОЗРАХУНКИ З ХІМІЧНИХ ФОРМУЛ – УРОКИ ХІМІЇ – 8 клас – конспекти уроків – уроки хімії – План уроку – Конспект уроку – Плани уроків – розробки уроків з хімії – ХІМІЯ – Стандарт та академічний рівень шкільна програма – всіх урок школи

Газові закони Закон Авогадро. Молярний об'єм газу

Французький вчений Ж.Л. Гей-Люссак встановив закон об'ємні відносини:

Наприклад, 1 л хлору з'єднується з 1 л водню , утворюючи 2 л хлороводню ; 2 л оксиду сірки (IV) з'єднуються з 1 л кисню утворюючи 1 л оксиду сірки (VI).

Цей закон дозволив італійському вченому А. Авогадроприпустити, що молекули простих газів ( водню, кисню, азоту, хлору та ін. ) складаються з двох однакових атомів . При з'єднанні водню із хлором їх молекули розпадаються на атоми, а останні утворюють молекули хлороводню. Але оскільки з однієї молекули водню та однієї молекули хлору утворюються дві молекули хлороводню, обсяг останнього має дорівнювати сумі обсягів вихідних газів.
Таким чином, об'ємні відносини легко пояснюються, якщо виходити з уявлення про двоатомність молекул простих газів ( Н2, Сl2, O2, N2 та ін. )- Це служить, своєю чергою, доказом двоатомності молекул цих речовин.
Вивчення властивостей газів дозволило А. Авогадро висловити гіпотезу, яка згодом була підтверджена досвідченими даними, а тому почала називатися законом Авогадро:

Із закону Авогадро випливає важливе слідство: за однакових умов 1 моль будь-якого газу займає однаковий обсяг.

Цей обсяг можна обчислити, якщо відома маса 1 л газу. За нормальних умов, (н.у.) тобто температурі 273К (О ° С) та тиск 101325 Па (760 мм рт. ст.) маса 1 л водню дорівнює 0,09 г, молярна маса його дорівнює 1,008 2 = 2,016 г/моль. Тоді обсяг, який займає 1 моль водню за нормальних умов, дорівнює 22,4 л

За тих же умов маса 1л кисню 1,492г ; молярна 32г/моль . Тоді обсяг кисню при (н.у.) теж дорівнює 22,4 моль.

Молярний обсяг газу - це відношення обсягу речовини до кількості цієї речовини:

де V m - молярний обсяг газу (розмірність л/моль ); V – обсяг речовини системи; n - Кількість речовини системи. Приклад запису: V m газу (н.у.) = 22,4 л/моль.

З закону Авогадро визначають молярні маси газоподібних речовин. Чим більша маса молекул газу, тим більша маса одного й того ж обсягу газу. У рівних обсягах газів за однакових умов міститься однакове число молекул, отже, і молей газів. Відношення мас рівних обсягів газів дорівнює відношенню їх молярних мас:

де m 1 - Маса певного обсягу першого газу; m 2 - Маса такого ж обсягу другого газу; M 1 і M 2 - молярні маси першого та другого газів.

Зазвичай щільність газу визначають по відношенню до найлегшого газу - водню (позначають D H2 ). Молярна маса водню дорівнює 2г/моль . Тож отримуємо.

Молекулярна маса речовини в газоподібному стані дорівнює його подвоєній щільності водню.

Часто щільність газу визначають по відношенню до повітря (D B ) . Хоча повітря є сумішшю газів, все ж таки говорять про його середню молярну масу. Вона дорівнює 29г/моль. У цьому випадку молярна мас визначається виразом М = 29D B .

Визначення молекулярних мас показало, що молекули простих газів складаються з двох атомів (Н2, F2, Cl2, O2 N2) а молекули інертних газів - з одного атома (He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn). Для благородних газів «молекула» та «атом» рівнозначні.

Закон Бойля – Маріотта: при постійній температурі об'єм даної кількості газу обернено пропорційний тиску, під яким він знаходиться.Звідси pV = const ,
де р - тиск, V - Об'єм газу.

Закон Гей-Люссака: при постійному тиску зміна обсягу газу прямо пропорційно температурі, тобто.
V/T = const,
де Т - температура за шкалою До (Кельвіна)

Об'єднаний газовий закон Бойля - Маріотта та Гей-Люссака:
pV/T = const.
Ця формула зазвичай використовується для обчислення обсягу газу за даних умов, якщо відомий його обсяг за інших умов. Якщо здійснюється перехід від нормальних умов (або нормальних умов), то цю формулу записують наступним чином:
pV/T = p V /T ,
де р ,V ,T -тиск, обсяг газу та температура за нормальних умов ( р = 101 325 Па , Т = 273 К V = 22,4 л/моль) .

Якщо відомі маса та кількість газу, а треба обчислити його обсяг, або навпаки, використовують рівняння Менделєєва-Клайперона:

де n - кількість речовини газу, моль; m - Маса, г; М - молярна маса газу, г/іоль ; R - Універсальна газова постійна. R = 8,31 Дж/(моль*К)

Газові закони

Газові закони Закон Авогадро. Молярний обсяг газу Французький вчений Ж.Л. Гей-Люссак встановив закон об'ємних відносин: Наприклад, 1 л хлору з'єднується з 1 л водню, утворюючи 2 л.

Молярний обсяг газу дорівнює відношенню обсягу газу кількості речовини цього газу, тобто.

V m = V(X)/n(X),

де V m - молярний обсяг газу - стала величина для будь-якого газу за даних умов;

V(X) – обсяг газу Х;

n(X) – кількість речовини газу Х.

Молярний обсяг газів за нормальних умов (нормальному тиску р н = 101 325 Па ≈ 101,3 кПа та температурі Т н =273,15 К ≈ 273 К) становить V m = 22,4 л/моль.

Закони ідеальних газів

У розрахунках, пов'язаних із газами, часто доводиться переходити від цих умов до нормальних чи навпаки. При цьому зручно користуватися формулою, що випливає з об'єднаного газового закону Бойля-Маріотта і Гей-Люссака:

pV / Т = p н V н / Т н

Де p-тиск; V – обсяг; Т-температура в шкалі Кельвіна; індекс "н" вказує на нормальні умови.

Об'ємна частка

Склад газових сумішей часто виражають з допомогою об'ємної частки - відношення обсягу даного компонента до загального обсягу системи, тобто.

φ(Х) = V(X) / V

де ? (Х) - об'ємна частка компонента Х;

V(X) – обсяг компонента Х;

V – обсяг системи.

Об'ємна частка - безрозмірна величина, її виражають у частках від одиниці або у відсотках.

Приклад 1. Який об'єм займе при температурі 20°З тиску 250 кПа аміак масою 51 г?

	1. Визначаємо кількість речовини аміаку: n(NH 3) = m(NH 3) / М(NH 3) = 51/17 = 3 моль. 2. Обсяг аміаку за нормальних умов становить: V(NH 3) = V m · n(NH 3) = 22,4 · 3 = 67,2 л. 3. Використовуючи формулу (3), наводимо обсяг аміаку до даних умов (температура Т = (273 + 20) К = 293 К): V(NH 3) = p н V н (NH 3) / pТ н = 101,3 · 293 · 67,2 / 250 · 273 = 29,2 л. Відповідь: V (NH 3) = 29,2 л.

Приклад 2. Визначте об'єм, який займе за нормальних умов газова суміш, що містить водень, масою 1,4 г та азот, масою 5,6 г.

	1. Знаходимо кількості речовини водню та азоту: n(N 2) = m(N 2) / М(N 2) = 5,6 / 28 = 0,2 моль n(H 2) = m(H 2) / М(H 2) = 1,4 / 2 = 0,7 моль 2. Оскільки за нормальних умов ці гази не взаємодіють між собою, то обсяг газової суміші дорівнюватиме сумі обсягів газів, тобто. V(суміші) = V(N 2) + V(H 2) = V m · n(N 2) + V m · n(H2) = 22,4 · 0,2 + 22,4 · 0,7 = 20,16 л. Відповідь: V(суміші) = 20,16 л.

Закон об'ємних відносин

Як вирішити задачу з використанням Закону об'ємних відносин?

Закон об'ємних відносин: обсяги газів, що у реакції, ставляться друг до друга як невеликі цілі числа, рівні коефіцієнтам у рівнянні реакції.

Коефіцієнти в рівняннях реакцій показують числа об'ємів газоподібних речовин, що реагують і утворилися.

приклад. Обчисліть об'єм повітря, необхідний згоряння 112 л ацетилену.

1. Складаємо рівняння реакції:

2. На підставі закону об'ємних відносин обчислюємо обсяг кисню:

112/2 = Х/5, звідки Х = 112 · 5/2 = 280л

3. Визначаємо об'єм повітря:

V(повітря) = V(O 2) / φ(O 2)

V(пов.) = 280 / 0,2 = 1400 л.

У хімії використовують значення абсолютних мас молекул, а користуються величиною відносна молекулярна маса. Вона показує, у скільки разів маса молекули більша за 1/12 маси атома вуглецю. Цю величину позначають Mr.

Відносна молекулярна маса дорівнює сумі відносних атомних мас атомів, що до неї входять. Обчислимо відносну молекулярну масу води.

Ви знаєте, що до складу молекули води входять два атоми водню та один атом кисню. Тоді її відносна молекулярна маса дорівнюватиме сумі творів відносної атомної маси кожного хімічного елементана число його атомів у молекулі води:

Знаючи відносні молекулярні маси газоподібних речовин, можна порівнювати їх густини, т. е. обчислювати відносну густину одного газу інакше - D(А/Б). Відносна щільність газу А щодо газу Б дорівнює відношенню їх відносних молекулярних мас:

Обчислимо відносну щільність вуглекислого газу водню:

Тепер обчислюємо відносну щільність вуглекислого газу водню:

D(кут. р./водар.) = M r (кут. р.): M r (водар.) = 44:2 = 22.

Таким чином, вуглекислий газ у 22 рази важчий за водень.

Як відомо, закон Авогадро застосовується лише до газоподібних речовин. Але хімікам необхідно мати уявлення про кількість молекул і порції рідких або твердих речовин. Тому для зіставлення числа молекул в речовинах хіміками було введено величину - молярна маса .

Молярна маса позначається М, вона чисельно дорівнює відносної молекулярної маси.

Ставлення маси речовини до його молярної маси називається кількістю речовини .

Кількість речовини позначається n. Це кількісна характеристикапорції речовини, поряд з масою та об'ємом. Вимірюється кількість речовини у молях.

Слово «моль» походить від слова «молекула». Число молекул у рівних кількостях речовини однакове.

Експериментально встановлено, що 1 моль речовини містить частинок (наприклад, молекул). Це число називається числом Авогадро. Якщо ж до нього додати одиницю виміру - 1/моль, це буде фізична величина - постійна Авогадро, яка позначається N А.

Молярна маса вимірюється в г/моль. Фізичний зміст молярної маси в тому, що ця маса 1 моль речовини.

Відповідно до закону Авогадро, 1 моль будь-якого газу займатиме той самий обсяг. Об'єм одного моля газу називається молярним об'ємом і позначається V n .

За нормальних умов (а це 0 ° С і нормальний тиск - 1 атм. або 760 мм рт. ст. або 101,3 кПа) молярний об'єм дорівнює 22,4 л/моль.

Тоді кількість речовини газу за н.у. можна визначити як відношення обсягу газу до молярного обсягу.

ЗАВДАННЯ 1. Яка кількість речовини відповідає 180 г води?

ЗАВДАННЯ 2.Обчислимо об'єм за н.у., який займе вуглекислий газ кількістю 6 моль.

Список літератури

1. Збірник завдань та вправ з хімії: 8-й клас: до підручника П.А. Оржековського та ін. «Хімія, 8 клас»/П.А. Оржековський, Н.А. Тітов, Ф.Ф. Гегелі. - М: АСТ: Астрель, 2006. (с. 29-34)
2. Ушакова О.В. Робочий зошит з хімії: 8-й кл.: до підручника П.А. Оржековського та ін. «Хімія. 8 клас»/О.В. Ушакова, П.І. Беспалов, П.А. Оржеківський; під. ред. проф. П.А. Оржековського - М: АСТ: Астрель: Профіздат, 2006. (с. 27-32)
3. Хімія: 8-й клас: навч. для загальнообр. установ/П.А. Оржековський, Л.М. Мещерякова, Л.С. Понтак. М: АСТ: Астрель, 2005. (§§ 12, 13)
4. Хімія: неорг. хімія: навч. для 8 кл. загальнообр.учрежд. / Г.Є. Рудзітіс, Ф.Г. Фельдман. - М: Просвітництво, ВАТ «Московські підручники», 2009. (§§ 10, 17)
5. Енциклопедія для дітей Том 17. Хімія/Голов. ред.В.А. Володін, вед. наук. ред. І. Леєнсон. - М: Аванта +, 2003.

1. Єдина колекція цифрових освітніх ресурсів ().
2. Електронна версія журналу «Хімія та життя» ().
3. Тести з хімії (онлайн) ().

Домашнє завдання

1.с.69 № 3; с.73 №№ 1, 2, 4з підручника «Хімія: 8-й клас» (П.А. Оржековський, Л.М. Мещерякова, Л.С. Понтак. М.: АСТ: Астрель, 2005).

2. №№ 65, 66, 71, 72 із Збірника завдань та вправ з хімії: 8-й клас: до підручника П.А. Оржековського та ін. «Хімія, 8 клас»/П.А. Оржековський, Н.А. Тітов, Ф.Ф. Гегелі. - М: АСТ: Астрель, 2006.

Де m-маса, M-молярна маса, V-об'єм.

4. Закон Авогадро.Встановлено італійським фізиком Авогадро у 1811 р. Однакові обсяги будь-яких газів, відібрані при одній температурі і однаковому тиску, містять одне й те ж число молекул.

Таким чином, можна сформулювати поняття кількості речовини: 1 моль речовини містить число частинок, що дорівнює 6,02 * 1023 (називається постійною Авогадро)

Наслідком цього закону є те, що 1 моль будь-якого газу займає за нормальних умов (Р 0 = 101,3 кПа і Т 0 = 298 К) обсяг, рівний 22,4 л.

5. Закон Бойля-Маріотта

При постійній температурі обсяг даної кількості газу обернено пропорційний тиску, під яким він знаходиться:

6. Закон Гей-Люссака

При постійному тиску зміна обсягу газу прямо пропорційна температурі:

V/T = const.

7. Залежність між об'ємом газу, тиском та температурою можна виразити об'єднаним законом Бойля-Маріотта та Гей-Люссака,яким користуються для приведення обсягів газу від одних умов до інших:

P 0 , V 0 , T 0-тиск об'єму і температури за нормальних умов: P 0 = 760 мм рт. ст. або 101,3 кПа; T 0 =273 К (0 0 С)

8. Незалежна оцінка значення молекулярної маси М може бути виконана з використанням так званого рівняння стану ідеального газу або рівняння Клапейрона-Менделєєва :

pV=(m/M)*RT=vRT.(1.1)

де р -тиск газу в замкнутій системі, V- Об'єм системи, т -маса газу, Т -абсолютна температура, R -Універсальна газова постійна.

Зазначимо, що значення постійної Rможе бути отримано підстановкою величин, що характеризують один моль газу при н.у., рівняння (1.1):

r = (Р V) / (Т) = (101,325кПа 22.4л)/(1 моль 273К) = 8.31Дж/моль.К)

Приклади розв'язання задач

приклад 1.Приведення обсягу газу до нормальних умов.

Який об'єм (н.у.) займуть 0,4×10 -3 м 3 газу, що знаходяться при 50 0 С та тиск 0,954×10 5 Па?

Рішення.Для приведення обсягу газу до нормальних умов користуються загальною формулою, що поєднує закони Бойля-Маріотта та Гей-Люссака:

pV/T = p0V0/T0.

Обсяг газу (н.у.) дорівнює , де Т0 = 273 К; р 0 = 1,013 10 5 Па; Т = 273 + 50 = 323 К;

м 3 = 0,32 10 -3 м 3 .

При (н.у.) газ займає об'єм, що дорівнює 0,32×10 -3 м 3 .

приклад 2.Обчислення відносної густини газу за його молекулярною масою.

Обчисліть щільність етану С 2 Н 6 водню і повітрю.

Рішення.З закону Авогадро випливає, що відносна щільність одного газу по іншому дорівнює відношенню молекулярних мас ( М год) цих газів, тобто. D=М 1 /М 2. Якщо М 1С2Н6 = 30, М 2Н2 = 2, середня молекулярна маса повітря дорівнює 29, то відносна щільність етану водню дорівнює D Н2 = 30/2 =15.

Відносна щільність етану повітрям: D пов.= 30/29 = 1,03, тобто. етан у 15 разів важчий за водень і в 1,03 рази важчий за повітря.

приклад 3.Визначення середньої молекулярної маси суміші газів щодо відносної щільності.

Обчисліть середню молекулярну масу суміші газів, що складається з 80 % метану та 20 % кисню (за обсягом), використовуючи значення відносної густини цих газів воднем.

Рішення.Часто обчислення виробляють за правилом змішування, яке полягає в тому, що відношення обсягів газів у двокомпонентній газовій суміші обернено пропорційно різницям між щільністю суміші і щільностями газів, що становлять цю суміш. Позначимо відносну щільність газової суміші воднем через DН2. вона буде більшою за щільність метану, але меншою за щільність кисню:

80DН2 - 640 = 320 - 20 DН2; DН2 = 9,6.

Щільність цієї суміші газів водню дорівнює 9,6. середня молекулярна маса газової суміші МН2 = 2 DН2 = 9,6 2 = 19,2.

приклад 4.Обчислення молярної маси газу.

Маса0,327×10 -3 м 3 газу при 13 0 З тиску 1,040×10 5 Па дорівнює 0,828×10 -3 кг. Обчисліть молярну масу газу.

Рішення.Обчислити молярну масу газу можна, використовуючи рівняння Менделєєва-Клапейрона:

де m- Маса газу; М- Молярна маса газу; R– молярна (універсальна) газова стала, значення якої визначається прийнятими одиницями виміру.

Якщо тиск вимірювати в Па, а обсяг м 3 , то R=8,3144×10 3 Дж/(кмоль×К).

Для того, щоб дізнатися склад будь-яких газоподібних речовин, необхідно вміти оперувати такими поняттями, як молярний об'єм, молярна маса і щільність речовини. У цій статті розглянемо, що таке молярний об'єм і як його обчислити?

Кількість речовини

Кількісні розрахунки проводять з метою, щоб у реальності здійснити той чи інший процес або дізнатися про склад і будову певної речовини. Ці розрахунки незручно робити з абсолютними значеннями маси атомів чи молекул через те, що вони дуже малі. Відносні атомні маси також у більшості випадків неможливо використовувати, оскільки вони не пов'язані із загальноприйнятими заходами маси або об'єму речовини. Тому введено поняття кількість речовини, що позначається грецькою літерою v(ню) чи n. Кількість речовини пропорційно числу структурних одиниць, що містяться в речовині (молекул, атомних частинок).

Одиницею кількості речовини є моль.

Міль – це така кількість речовини, яка містить стільки ж структурних одиниць, скільки атомів міститься у 12 г ізотопу вуглецю.

Маса 1 атома дорівнює 12 а. е. м., тому число атомів в 12 г ізотопу вуглецю дорівнює:

Na = 12г/12 * 1,66057 * 10в ступеня-24г = 6,0221 * 10 в ступеня 23

Фізична величина Na називається постійною Авогадро. Один моль будь-якої речовини містить 6,02 * 10 ступенем 23 частинок.

Рис. 1. Закон Авогадро.

Молярний об'єм газу

Молярний обсяг газу - це відношення обсягу речовини до кількості цієї речовини. Цю величину обчислюють при розподілі молярної маси речовини на його щільність за такою формулою:

де Vm – молярний об'єм, М – молярна маса, а p – густина речовини.

Рис. 2. Молярний обсяг формули.

У міжнародній системі Сі вимірювання молярного об'єму газоподібних речовин здійснюється у кубічних метрах на моль (м3/моль)

Молярний об'єм газоподібних речовин відрізняється від речовин, що знаходяться в рідкому та твердому стані тим, що газоподібний елемент кількістю 1 моль завжди займає однаковий об'єм (якщо дотримуються однакових параметрів).

Об'єм газу залежить від температури та тиску, тому при розрахунках слід брати об'єм газу за нормальних умов. Нормальними умовами вважається температура 0 градусів та тиск 101,325 кПа. Молярний об'єм 1 моля газу за нормальних умов завжди однаковий і дорівнює 22,41 дм 3 /моль. Цей обсяг називається молярним обсягом ідеального газу. Тобто, в 1 молі будь-якого газу (кисень, водень, повітря) обсяг дорівнює 22,41 дм3/м.

Рис. 3. Молярний обсяг газу за нормальних умов.

Таблиця "молярний обсяг газів"

У наступній таблиці представлений обсяг деяких газів:

Газ	Молярний об'єм, л
H 2	22,432
O 2	22,391
Cl 2	22,022
CO 2	22,263
NH 3	22,065
SO 2	21,888
Ідеальний	22,41383

Що ми дізналися?

Молярний обсяг газу, що вивчається з хімії (8 клас) поряд з молярною масою та щільністю є необхідними величинами для визначення складу тієї чи іншої хімічної речовини. Особливістю молярного газу і те, що у одному молі газу завжди міститься однаковий обсяг. Цей обсяг називається молярним обсягом газу.

Тест на тему

Оцінка доповіді

Середня оцінка: 4.3. Усього отримано оцінок: 182.