Jaka jest objętość gazu? Przepisy gazowe
Objętość gazu można wyznaczyć za pomocą kilku wzorów. Należy wybrać odpowiedni na podstawie danych w warunku problemu ilościowego. Główną rolę w wyborze pożądanej receptury odgrywają te media, a w szczególności: ciśnienie i temperatura.
Instrukcje
1. Szczególnie często spotykany w zadaniach wzór to: V = n*Vm, gdzie V to objętość gazu (l), n to liczba substancji (mol), Vm to molowa objętość gazu (l/mol) , w typowych warunkach (n.s.) jest wartością standardową i wynosi 22,4 l/mol. Zdarza się, że warunek nie zawiera numeru substancji, ale jest masa pewnej substancji, wtedy robimy to: n = m/M, gdzie m jest masą substancji (g), M jest masą masa molowa substancji (g/mol). Masę molową znajdujemy korzystając z tabeli D.I. Mendelejew: pod każdym elementem zapisana jest jego masa jądrowa, sumujemy wszystkie masy i otrzymujemy tę, której potrzebujemy. Ale takie problemy są dość rzadkie; zwykle problem zawiera równanie reakcji. Rozwiązanie takich problemów trochę się zmienia. Spójrzmy na przykład.
2. Jaka objętość wodoru zostanie uwolniona w typowych warunkach, jeśli aluminium o masie 10,8 g zostanie rozpuszczone w nadmiarze kwasu solnego. Zapisujemy równanie reakcji: 2Al + 6HCl(ex.) = 2AlCl3 + 3H2. Rozwiąż zadanie dotyczące tego równania. Znajdź liczbę substancji glinowych, które przereagowały: n(Al) = m(Al)/M(Al). Aby podstawić dane do tego wzoru, musimy obliczyć masę molową aluminium: M(Al) = 27 g/mol. Podstawiamy: n(Al) = 10,8/27 = 0,4 mol Z równania widzimy, że po rozpuszczeniu 2 moli glinu powstają 3 mole wodoru. Obliczamy, jaka ilość substancji wodorowej powstanie z 0,4 mola glinu: n(H2) = 3 * 0,4/2 = 0,6 mola. Następnie podstawiamy dane do wzoru na objętość wodoru: V = n*Vm = 0,6*22,4 = 13,44 litra. Więc otrzymaliśmy wynik.
3. Jeśli mamy do czynienia z instalacją gazową, obowiązuje następujący wzór: q(x) = V(x)/V, gdzie q(x)(phi) to ułamek objętościowy składnika, V(x) to objętość składnika (l), V – objętość układu (l). Aby obliczyć objętość składnika, otrzymujemy wzór: V(x) = q(x)*V. A jeśli chcesz znaleźć objętość układu, to: V = V(x)/q(x).
Gaz, w którym oddziaływanie między cząsteczkami jest znikomo małe, uważa się za nienaganny. Oprócz ciśnienia stan gazu charakteryzuje się temperaturą i objętością. Zależności pomiędzy tymi parametrami znajdują odzwierciedlenie w prawach gazowych.
Instrukcje
1. Ciśnienie gazu jest wprost proporcjonalne do jego temperatury, ilości substancji i odwrotnie proporcjonalne do objętości naczynia zajmowanego przez gaz. Wskaźnikiem proporcjonalności jest uniwersalny ciągły gaz R, w przybliżeniu równy 8,314. Mierzy się go w dżulach podzielonych przez mole i kelwiny.
2. Układ ten tworzy matematyczne powiązanie P=?RT/V, gdzie? – liczba substancji (mol), R=8,314 – gaz uniwersalny ciągły (J/mol K), T – temperatura gazu, V – objętość. Ciśnienie wyrażane jest w paskalach. Można go również wyrazić w atmosferach, gdzie 1 atm = 101,325 kPa.
3. Rozważana łączność jest konsekwencją równania Mendelejewa-Clapeyrona PV=(m/M) RT. Tutaj m jest masą gazu (g), M jest jego masą molową (g/mol), a ułamek m/M oznacza liczbę substancji?, czyli liczbę moli. Równanie Mendelejewa-Clapeyrona jest obiektywne dla wszystkich gazów, które można uznać za nienaganne. Jest to podstawowe prawo fizyczne i chemiczne dotyczące gazów.
4. Monitorując zachowanie gazu doskonałego, mówimy o tzw. warunkach typowych – czyli warunkach środowiskowych, z którymi często mamy do czynienia w rzeczywistości. Zatem typowe dane (n.s.) zakładają temperaturę 0 stopni Celsjusza (lub 273,15 stopnia w skali Kelvina) i ciśnienie 101,325 kPa (1 atm). Znaleziono wartość równą objętości jednego mola gazu doskonałego w następujących warunkach: Vm = 22,413 l/mol. Objętość ta nazywana jest molową. Objętość molowa jest jedną z głównych stałych chemicznych stosowanych przy rozwiązywaniu problemów.
5. Najważniejsze do zrozumienia jest to, że przy ciągłym ciśnieniu i temperaturze objętość gazu również się nie zmienia. Ten fascynujący postulat sformułowany jest w prawie Avogadro, które stwierdza, że objętość gazu jest wprost proporcjonalna do liczby moli.
Wideo na ten temat
Notatka!
Istnieją inne wzory na znalezienie objętości, ale jeśli chcesz znaleźć objętość gazu, odpowiednie będą tylko wzory podane w tym artykule.
Objętość molowa gazu jest równa stosunkowi objętości gazu do ilości substancji tego gazu, tj.
Vm = V(X) / n(X),
gdzie V m jest objętością molową gazu - wartość stała dla dowolnego gazu w danych warunkach;
V(X) – objętość gazu X;
n(X) – ilość substancji gazowej X.
Objętość molowa gazów w normalnych warunkach (ciśnienie normalne p n = 101 325 Pa ≈ 101,3 kPa i temperatura T n = 273,15 K ≈ 273 K) wynosi V m = 22,4 l/mol.
Prawa gazu doskonałego
W obliczeniach obejmujących gazy często konieczne jest przejście z tych warunków na normalne i odwrotnie. W tym przypadku wygodnie jest zastosować wzór wynikający z połączonego prawa gazowego Boyle’a-Mariotte’a i Gay-Lussaca:
pV / T = p n V n / T n
Gdzie p to ciśnienie; V - objętość; T - temperatura w skali Kelvina; indeks „n” oznacza normalne warunki.
Ułamek objętościowy
Skład mieszanin gazowych często wyraża się za pomocą ułamka objętościowego – stosunku objętości danego składnika do całkowitej objętości układu, tj.
φ(X) = V(X) / V
gdzie φ(X) jest ułamkiem objętościowym składnika X;
V(X) - objętość składnika X;
V jest objętością układu.
Ułamek objętościowy jest wielkością bezwymiarową, wyrażaną w ułamkach jednostki lub w procentach.
Przykład 1. Jaką objętość zajmie amoniak o masie 51 g w temperaturze 20°C i pod ciśnieniem 250 kPa?
|
1. Określ ilość substancji amoniakalnej: n(NH 3) = m(NH 3) / M(NH 3) = 51 / 17 = 3 mol. 2. Objętość amoniaku w normalnych warunkach wynosi: V(NH 3) = V m n(NH 3) = 22,4 · 3 = 67,2 l. 3. Korzystając ze wzoru (3) redukujemy objętość amoniaku do następujących warunków (temperatura T = (273 + 20) K = 293 K): V(NH 3) = pn Vn (NH 3) / pT n = 101,3 293 67,2 / 250 273 = 29,2 l. Odpowiedź: V(NH3) = 29,2 l. |
Przykład 2. Określ objętość, jaką w normalnych warunkach zajmie mieszanina gazów zawierająca wodór o masie 1,4 g i azot o masie 5,6 g.
|
1. Znajdź ilości substancji wodorowych i azotowych: n(N 2) = m(N 2) / M(N 2) = 5,6 / 28 = 0,2 mol n(H 2) = m(H 2) / M(H 2) = 1,4 / 2 = 0,7 mol 2. Ponieważ w normalnych warunkach gazy te nie oddziałują ze sobą, objętość mieszaniny gazów będzie równa sumie objętości gazów, tj. V(mieszaniny) = 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 l. Odpowiedź: V(mieszanina) = 20,16 l. |
Prawo stosunków objętościowych
Jak rozwiązać problem, korzystając z „Prawa relacji objętościowych”?
Prawo stosunków objętościowych: Objętości gazów biorących udział w reakcji są powiązane ze sobą jako małe liczby całkowite równe współczynnikom w równaniu reakcji.
Współczynniki w równaniach reakcji pokazują liczbę objętości reagujących i powstałych substancji gazowych.
Przykład. Oblicz objętość powietrza potrzebną do spalenia 112 litrów acetylenu.
1. Tworzymy równanie reakcji:
2. Na podstawie prawa stosunków objętościowych obliczamy objętość tlenu:
112 / 2 = X / 5, skąd X = 112 5 / 2 = 280l
3. Określ objętość powietrza:
V(powietrze) = V(O 2) / φ(O 2)
V(powietrze) = 280 / 0,2 = 1400 l.
Nazwy kwasów powstają z rosyjskiej nazwy centralnego atomu kwasu z dodatkiem przyrostków i końcówek. Jeżeli stopień utlenienia centralnego atomu kwasu odpowiada numerowi grupy układu okresowego, wówczas nazwę tworzy się za pomocą najprostszego przymiotnika z nazwy pierwiastka: H 2 SO 4 - kwas siarkowy, HMnO 4 - kwas manganowy . Jeżeli pierwiastki kwasotwórcze mają dwa stopnie utlenienia, to pośredni stopień utlenienia oznacza się przyrostkiem –ist-: H 2 SO 3 – kwas siarkawy, HNO 2 – kwas azotawy. Do nazw kwasów halogenowych, które mają wiele stopni utlenienia, stosuje się różne przyrostki: typowymi przykładami są HClO 4 - chlor N kwas, HClO 3 – chlor nowa kwas, HClO 2 – chlor jest kwas, HClO – chlor nowator kwas ic (kwas beztlenowy HCl nazywany jest kwasem solnym – zwykle kwasem solnym). Kwasy mogą różnić się liczbą cząsteczek wody, które hydratują tlenek. Kwasy zawierające największą liczbę atomów wodoru nazywane są ortokwasami: H 4 SiO 4 - kwas ortokrzemowy, H 3 PO 4 - kwas ortofosforowy. Kwasy zawierające 1 lub 2 atomy wodoru nazywane są metakwasami: H 2 SiO 3 - kwas metakrzemowy, HPO 3 - kwas metafosforowy. Nazywa się kwasy zawierające dwa centralne atomy di kwasy: H 2 S 2 O 7 – kwas disiarkowy, H 4 P 2 O 7 – kwas difosforowy.
Nazwy związków złożonych powstają w taki sam sposób jak nazwy soli, ale złożony kation lub anion otrzymuje nazwę systematyczną, to znaczy czyta się ją od prawej do lewej: K 3 - heksafluorożelazian(III) potasu, SO 4 - tetraaminowy siarczan miedzi(II).
Nazwy tlenków powstają przy użyciu słowa „tlenek” i dopełniacza rosyjskiej nazwy centralnego atomu tlenku, wskazując, jeśli to konieczne, stopień utlenienia pierwiastka: Al 2 O 3 - tlenek glinu, Fe 2 O 3 - żelazo (III) tlenek.
Nazwy zasad powstają przy użyciu słowa „wodorotlenek” i dopełniacza rosyjskiej nazwy centralnego atomu wodorotlenku, wskazując, jeśli to konieczne, stopień utlenienia pierwiastka: Al(OH) 3 - wodorotlenek glinu, Fe(OH) 3 - żelazo (III) wodorotlenek.
Nazwy związków zawierających wodór powstają w zależności od właściwości kwasowo-zasadowych tych związków. W przypadku gazowych związków kwasotwórczych z wodorem stosuje się następujące nazwy: H 2 S – sulfan (siarkowodór), H 2 Se – selan (selenowodór), HI – jodowodór; ich roztwory w wodzie nazywane są odpowiednio kwasami siarkowodoru, kwasu hydroselenowego i jodowodorowego. W przypadku niektórych związków z wodorem stosuje się specjalne nazwy: NH 3 - amoniak, N 2 H 4 - hydrazyna, PH 3 - fosfina. Związki zawierające wodór o stopniu utlenienia –1 nazywane są wodorkami: NaH to wodorek sodu, CaH2 to wodorek wapnia.
Nazwy soli powstają z łacińskiej nazwy centralnego atomu reszty kwasowej z dodatkiem przedrostków i przyrostków. Nazwy soli binarnych (dwuelementowych) tworzy się za pomocą przyrostka - eid: NaCl – chlorek sodu, Na 2 S – siarczek sodu. Jeżeli centralny atom reszty kwasowej zawierającej tlen ma dwa dodatnie stopnie utlenienia, wówczas najwyższy stopień utlenienia jest oznaczony przyrostkiem – Na: Na 2 SO 4 – siarka Na sód, KNO 3 – azot Na potas, a najniższy stopień utlenienia to przyrostek - To: Na 2 SO 3 – siarka To sód, KNO 2 – azot To potas Do nazywania soli halogenowych zawierających tlen stosuje się przedrostki i przyrostki: KClO 4 – uliczka chlor Na potas, Mg(ClO 3) 2 – chlor Na magnez, KClO 2 – chlor To potas, KClO – hipo chlor To potas
Nasycenie kowalencyjneSpołączeniedo niej– objawia się tym, że w związkach pierwiastków s i p nie ma niesparowanych elektronów, czyli wszystkie niesparowane elektrony atomów tworzą wiążące pary elektronowe (wyjątkami są NO, NO 2, ClO 2 i ClO 3).
Samotne pary elektronów (LEP) to elektrony zajmujące orbitale atomowe parami. Obecność NEP determinuje zdolność anionów lub cząsteczek do tworzenia wiązań donor-akceptor jako donorów par elektronów.
Niesparowane elektrony to elektrony atomu zawarte w orbicie. W przypadku pierwiastków s i p liczba niesparowanych elektronów określa, ile par elektronów wiążących dany atom może utworzyć z innymi atomami w wyniku mechanizmu wymiany. Metoda wiązań walencyjnych zakłada, że liczbę niesparowanych elektronów można zwiększyć o wolne pary elektronów, jeśli na poziomie elektronów walencyjnych znajdują się wolne orbitale. W większości związków pierwiastków s i p nie ma niesparowanych elektronów, ponieważ wszystkie niesparowane elektrony atomów tworzą wiązania. Istnieją jednak cząsteczki z niesparowanymi elektronami, na przykład NO, NO 2, mają zwiększoną reaktywność i mają tendencję do tworzenia dimerów, takich jak N 2 O 4, z powodu niesparowanych elektronów.
Normalne stężenie – to jest liczba moli odpowiedniki w 1 litrze roztworu.
Normalne warunki - temperatura 273 K (0 o C), ciśnienie 101,3 kPa (1 atm).
Mechanizmy wymiany i donor-akceptor tworzenia wiązań chemicznych. Tworzenie wiązań kowalencyjnych między atomami może zachodzić na dwa sposoby. Jeśli utworzenie pary elektronów wiążących następuje z powodu niesparowanych elektronów obu związanych atomów, wówczas tę metodę tworzenia pary elektronów wiążących nazywa się mechanizmem wymiany - atomy wymieniają elektrony, a elektrony wiążące należą do obu związanych atomów. Jeżeli para elektronów wiążących powstaje w wyniku wolnej pary elektronów jednego atomu i wolnego orbitalu innego atomu, wówczas takie tworzenie pary elektronów wiążących jest mechanizmem donor-akceptor (patrz. metoda wiązań walencyjnych).
Odwracalne reakcje jonowe – są to reakcje, w wyniku których powstają produkty zdolne do tworzenia substancji wyjściowych (jeśli będziemy mieć na uwadze zapisane równanie, to o reakcjach odwracalnych można powiedzieć, że mogą one przebiegać w tę czy inną stronę z utworzeniem słabych elektrolitów lub słabo rozpuszczalnych związki). Odwracalne reakcje jonowe często charakteryzują się niepełną konwersją; ponieważ podczas odwracalnej reakcji jonowej powstają cząsteczki lub jony, które powodują przesunięcie w kierunku początkowych produktów reakcji, to znaczy wydają się „spowalniać” reakcję. Odwracalne reakcje jonowe opisujemy znakiem ⇄, a nieodwracalne – znakiem →. Przykładem odwracalnej reakcji jonowej jest reakcja H 2 S + Fe 2+ ⇄ FeS + 2H +, a przykładem nieodwracalnej reakcji jest S 2- + Fe 2+ → FeS.
Utleniacze – substancje, w których podczas reakcji redoks zmniejszają się stopnie utlenienia niektórych pierwiastków.
Dualizm redoks – zdolność substancji do działania reakcje redoks jako środek utleniający lub redukujący w zależności od partnera (na przykład H 2 O 2, NaNO 2).
Reakcje redoks(OVR) – Są to reakcje chemiczne, podczas których zmieniają się stopnie utlenienia pierwiastków reagujących substancji.
Potencjał redukcji utleniania - wartość charakteryzująca zdolność redoks (siła) zarówno środka utleniającego, jak i środka redukującego, które tworzą odpowiednią reakcję połówkową. Zatem potencjał redoks pary Cl2/Cl - równy 1,36 V charakteryzuje chlor cząsteczkowy jako środek utleniający i jon chlorkowy jako środek redukujący.
Tlenki – związki pierwiastków z tlenem, w których tlen ma stopień utlenienia –2.
Interakcje orientacyjne– oddziaływania międzycząsteczkowe cząsteczek polarnych.
Osmoza – zjawisko przenoszenia cząsteczek rozpuszczalnika na półprzepuszczalną (przepuszczalną tylko dla rozpuszczalnika) membranę w kierunku niższego stężenia rozpuszczalnika.
Ciśnienie osmotyczne - fizykochemiczna właściwość roztworów wynikająca ze zdolności membran do przepuszczania tylko cząsteczek rozpuszczalnika. Ciśnienie osmotyczne mniej stężonego roztworu wyrównuje szybkość wnikania cząsteczek rozpuszczalnika w obie strony membrany. Ciśnienie osmotyczne roztworu jest równe ciśnieniu gazu, w którym stężenie cząsteczek jest takie samo jak stężenie cząstek w roztworze.
Zasady Arrheniusa – substancje oddzielające jony wodorotlenkowe podczas dysocjacji elektrolitycznej.
Bazy Bronsteda - związki (cząsteczki lub jony typu S 2-, HS -), które mogą przyłączać jony wodoru.
Powody według Lewisa (podstawy Lewisa) – związki (cząsteczki lub jony) z samotnymi parami elektronów zdolnymi do tworzenia wiązań donor-akceptor. Najpopularniejszą zasadą Lewisa są cząsteczki wody, które mają silne właściwości donorowe.
Objętość 1 mola substancji nazywa się objętością molową.Masa molowa 1 mola wody = 18 g/mol. 18 g wody zajmuje objętość 18 ml. Oznacza to, że objętość molowa wody wynosi 18 ml. 18 g wody zajmuje objętość równą 18 ml, ponieważ gęstość wody wynosi 1 g/ml WNIOSEK: Objętość molowa zależy od gęstości substancji (dla cieczy i ciał stałych).
1 mol dowolnego gazu w normalnych warunkach zajmuje tę samą objętość równą 22,4 litra. Warunki normalne i ich oznaczenia nr. (0°C i 760 mmHg; 1 atm.; 101,3 kPa). Objętość gazu zawierająca 1 mol substancji nazywana jest objętością molową i oznaczana jest przez – V m
Rozwiązywanie problemów Zadanie 1 Dane: V(NH 3) n.s. = 33,6 m 3 Znajdź: m - ? Rozwiązanie: 1. Oblicz masę molową amoniaku: M(NH 3) = = 17 kg/kmol
WNIOSKI 1. Objętość 1 mola substancji nazywa się objętością molową V m 2. Dla substancji ciekłych i stałych objętość molowa zależy od ich gęstości 3. V m = 22,4 l/mol 4. Warunki normalne (n.s.): i ciśnienie 760 mmHg, czyli 101,3 kPa 5. Objętość molowa substancji gazowych wyrażana jest w l/mol, ml/mmol,
Gdzie m to masa, M to masa molowa, V to objętość.
4. Prawo Avogadra. Założona przez włoskiego fizyka Avogadro w 1811 roku. Identyczne objętości dowolnych gazów, pobrane w tej samej temperaturze i pod tym samym ciśnieniem, zawierają tę samą liczbę cząsteczek.
W ten sposób możemy sformułować pojęcie ilości substancji: 1 mol substancji zawiera liczbę cząstek równą 6,02 * 10 23 (zwaną stałą Avogadra)
Konsekwencją tego prawa jest to W normalnych warunkach (P 0 =101,3 kPa i T 0 =298 K) 1 mol dowolnego gazu zajmuje objętość równą 22,4 litra.
5. Prawo Boyle’a-Mariotte’a
W stałej temperaturze objętość danej ilości gazu jest odwrotnie proporcjonalna do ciśnienia, pod jakim się ona znajduje:
6. Prawo Gay-Lussaca
Przy stałym ciśnieniu zmiana objętości gazu jest wprost proporcjonalna do temperatury:
V/T = stała
7. Można wyrazić związek pomiędzy objętością gazu, ciśnieniem i temperaturą połączone prawo Boyle’a-Mariotte’a i Gay-Lussaca, który służy do przeliczania objętości gazu z jednego stanu na drugi:
P 0 , V 0 , T 0 - ciśnienie objętości i temperatury w normalnych warunkach: P 0 =760 mm Hg. Sztuka. lub 101,3 kPa; T 0 =273 K (0 0 C)
8. Niezależna ocena wartości molekularnej szerokie rzesze M można to zrobić za pomocą tzw Równania stanu gazu doskonałego lub równania Clapeyrona-Mendelejewa :
pV=(m/M)*RT=vRT.(1.1)
Gdzie R - ciśnienie gazu w układzie zamkniętym, V- objętość układu, T - masa gazowa, T - temperatura absolutna, R- uniwersalna stała gazowa.
Należy pamiętać, że wartość stałej R można otrzymać podstawiając wartości charakteryzujące jeden mol gazu w warunkach normalnych do równania (1.1):
R = (pV)/(T)=(101,325 kPa 22,4 l)/(1 mol 273 K) = 8,31 J/mol.K)
Przykłady rozwiązywania problemów
Przykład 1. Doprowadzenie objętości gazu do normalnych warunków.
Jaką objętość (n.s.) zajmie 0,4×10 -3 m 3 gazu znajdującego się w temperaturze 50 0 C i pod ciśnieniem 0,954×10 5 Pa?
Rozwiązanie. Aby doprowadzić objętość gazu do normalnych warunków, użyj ogólnego wzoru łączącego prawa Boyle'a-Mariotte'a i Gay-Lussaca:
pV/T = p 0 V 0 /T 0 .
Objętość gazu (n.s.) jest równa , gdzie T 0 = 273 K; p 0 = 1,013 × 10 5 Pa; T = 273 + 50 = 323 K;
m 3 = 0,32 × 10 -3 m 3.
W (norma) gaz zajmuje objętość równą 0,32×10 -3 m 3 .
Przykład 2. Obliczanie gęstości względnej gazu na podstawie jego masy cząsteczkowej.
Oblicz gęstość etanu C 2 H 6 w oparciu o wodór i powietrze.
Rozwiązanie. Z prawa Avogadra wynika, że gęstość względna jednego gazu do drugiego jest równa stosunkowi mas cząsteczkowych ( M godz) tych gazów, tj. D=M1/M2. Jeśli M 1 C2H6 = 30, M 2 H2 = 2, średnia masa cząsteczkowa powietrza wynosi 29, wówczas gęstość względna etanu względem wodoru wynosi D H2 = 30/2 =15.
Gęstość względna etanu w powietrzu: powietrze D= 30/29 = 1,03, tj. etan jest 15 razy cięższy od wodoru i 1,03 razy cięższy od powietrza.
Przykład 3. Oznaczanie średniej masy cząsteczkowej mieszaniny gazów na podstawie gęstości względnej.
Oblicz średnią masę cząsteczkową mieszaniny gazów składającej się z 80% metanu i 20% tlenu (objętościowo), wykorzystując względne gęstości tych gazów w stosunku do wodoru.
Rozwiązanie. Często obliczenia wykonuje się zgodnie z zasadą mieszania, która stwierdza, że stosunek objętości gazów w dwuskładnikowej mieszaninie gazów jest odwrotnie proporcjonalny do różnic między gęstością mieszaniny a gęstościami gazów tworzących tę mieszaninę . Oznaczmy gęstość względną mieszaniny gazów względem wodoru przez D H2. będzie większa niż gęstość metanu, ale mniejsza niż gęstość tlenu:
80D H2 – 640 = 320 – 20 D H2; D H2 = 9,6.
Gęstość wodoru tej mieszaniny gazów wynosi 9,6. średnia masa cząsteczkowa mieszaniny gazów M H2 = 2 D H2 = 9,6×2 = 19,2.
Przykład 4. Obliczanie masy molowej gazu.
Masa gazu 0,327×10 -3 m 3 w temperaturze 13 0 C i pod ciśnieniem 1,040×10 5 Pa jest równa 0,828×10 -3 kg. Oblicz masę molową gazu.
Rozwiązanie. Masę molową gazu można obliczyć za pomocą równania Mendelejewa-Clapeyrona:
Gdzie M– masa gazu; M– masa molowa gazu; R– stała molowa (uniwersalna) gazu, której wartość wyznaczają przyjęte jednostki miary.
Jeśli ciśnienie mierzy się w Pa, a objętość w m3, to R=8,3144×10 3 J/(kmol×K).