Kde m je hmotnosť, M je molárna hmotnosť, V je objem.

4. Zákon Avogadro. Založil ho taliansky fyzik Avogadro v roku 1811. Rovnaké objemy akýchkoľvek plynov odobratých pri rovnakej teplote a rovnakom tlaku obsahujú rovnaký počet molekúl.

Koncepciu množstva látky možno teda sformulovať: 1 mol látky obsahuje počet častíc rovný 6,02 * 10 23 (nazýva sa Avogadrova konštanta)

Dôsledkom tohto zákona je to 1 mol akéhokoľvek plynu zaberá za normálnych podmienok (P 0 \u003d 101,3 kPa a T0 \u003d 298 K) objem rovnajúci sa 22,4 litrom.

5. Zákon Boyle-Mariotte

Pri konštantnej teplote je objem daného množstva plynu nepriamo úmerný tlaku, pod ktorým je:

6. Gay-Lussacov zákon

Pri konštantnom tlaku je zmena objemu plynu priamo úmerná teplote:

V/T = konšt.

7. Dá sa vyjadriť vzťah medzi objemom plynu, tlakom a teplotou kombinovaný zákon Boyle-Mariotte a Gay-Lussac, ktorý sa používa na prenos objemov plynu z jedného stavu do druhého:

P 0, V 0 ,T 0 - objemový tlak a teplota za normálnych podmienok: P 0 =760 mm Hg. čl. alebo 101,3 kPa; T 0 \u003d 273 K (0 0 C)

8. Nezávislé posúdenie hodnoty molekul omši M možno vykonať pomocou tzv stavové rovnice pre ideálny plyn alebo Clapeyron-Mendelejevove rovnice :

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

kde R - tlak plynu v uzavretom systéme, V- objem systému, t - hmotnosť plynu T - absolútna teplota, R- univerzálna plynová konštanta.

Všimnite si, že hodnota konštanty R možno získať dosadením hodnôt charakterizujúcich jeden mól plynu pri NC do rovnice (1.1):

r = (p V) / (T) \u003d (101,325 kPa 22,4 l) / (1 mol 273 K) \u003d 8,31 J / mol. K)

Príklady riešenia problémov

Príklad 1 Uvedenie objemu plynu do normálnych podmienok.

Aký objem (n.o.) zaberie 0,4×10 -3 m 3 plynu pri 50 0 C a tlaku 0,954×10 5 Pa?

Riešenie. Ak chcete uviesť objem plynu do normálnych podmienok, použite všeobecný vzorec, ktorý kombinuje zákony Boyle-Mariotte a Gay-Lussac:

pV/T = p0Vo/To.

Objem plynu (n.o.) je, kde T 0 \u003d 273 K; p 0 \u003d 1,013 × 105 Pa; T = 273 + 50 = 323 K;

M 3 \u003d 0,32 × 10 -3 m 3.

Keď (n.o.) plyn zaberá objem rovnajúci sa 0,32×10-3 m3.

Príklad 2 Výpočet relatívnej hustoty plynu z jeho molekulovej hmotnosti.

Vypočítajte hustotu etánu C 2 H 6 z vodíka a vzduchu.

Riešenie. Z Avogadrovho zákona vyplýva, že relatívna hustota jedného plynu nad druhým sa rovná pomeru molekulových hmotností ( M h) týchto plynov, t.j. D=M1/M2. Ak M 1С2Н6 = 30, M 2 H2 = 2, priemerná molekulová hmotnosť vzduchu je 29, potom je relatívna hustota etánu vzhľadom na vodík D H2 = 30/2 =15.

Relatívna hustota etánu vo vzduchu: D vzduch= 30/29 = 1,03, t.j. etán je 15-krát ťažší ako vodík a 1,03-krát ťažší ako vzduch.

Príklad 3 Stanovenie priemernej molekulovej hmotnosti zmesi plynov relatívnou hustotou.

Vypočítajte priemernú molekulovú hmotnosť zmesi plynov pozostávajúcej z 80 % metánu a 20 % kyslíka (objemovo) pomocou hodnôt relatívnej hustoty týchto plynov vzhľadom na vodík.

Riešenie. Výpočty sa často robia podľa zmiešavacieho pravidla, ktoré spočíva v tom, že pomer objemov plynov v dvojzložkovej zmesi plynov je nepriamo úmerný rozdielom medzi hustotou zmesi a hustotami plynov, ktoré tvoria túto zmes. . Označme relatívnu hustotu zmesi plynov vzhľadom na priechod vodíka D H2. bude väčšia ako hustota metánu, ale menšia ako hustota kyslíka:

80D H2 - 640 = 320 - 20 D H2; D H2 = 9,6.

Hustota vodíka tejto zmesi plynov je 9,6. priemerná molekulová hmotnosť plynnej zmesi M H2 = 2 D H2 = 9,6 x 2 = 19,2.

Príklad 4 Výpočet molárnej hmotnosti plynu.

Hmotnosť 0,327 × 10 -3 m 3 plynu pri 13 0 C a tlaku 1,040 × 10 5 Pa je 0,828 × 10 -3 kg. Vypočítajte molárnu hmotnosť plynu.

Riešenie. Molárnu hmotnosť plynu môžete vypočítať pomocou Mendelejevovej-Clapeyronovej rovnice:

kde m je hmotnosť plynu; M je molárna hmotnosť plynu; R- molárna (univerzálna) plynová konštanta, ktorej hodnota je určená prijatými meracími jednotkami.

Ak sa tlak meria v Pa a objem v m 3, potom R\u003d 8,3144 × 10 3 J / (kmol × K).

3.1. Pri vykonávaní meraní atmosférického vzduchu, ovzdušia pracovného priestoru, ako aj priemyselných emisií a uhľovodíkov v plynovodoch vzniká problém uviesť objemy meraného vzduchu do normálnych (štandardných) podmienok. V praxi sa často pri vykonávaní meraní kvality ovzdušia nepoužíva prevod nameraných koncentrácií na normálne podmienky, výsledkom čoho sú nespoľahlivé výsledky.

Tu je úryvok zo štandardu:

„Merania sa prevedú na štandardné podmienky pomocou nasledujúceho vzorca:

C 0 \u003d C 1 * P 0 T 1 / R 1 T 0

kde: C 0 - výsledok vyjadrený v jednotkách hmotnosti na jednotku objemu vzduchu, kg / cu. m, alebo množstvo látky na jednotku objemu vzduchu, mol / cu. m, pri štandardnej teplote a tlaku;

C 1 - výsledok vyjadrený v jednotkách hmotnosti na jednotku objemu vzduchu, kg / cu. m, alebo množstvo látky na jednotku objemu

vzduch, mol/cu. m, pri teplote T 1, K a tlaku P 1, kPa.

Vzorec na uvedenie do normálnych podmienok v zjednodušenej forme má tvar (2)

C 1 \u003d C 0 * f, kde f \u003d P 1 T 0 / P 0 T 1

štandardný konverzný faktor pre normalizáciu. Parametre vzduchu a nečistôt sa merajú pri rôznych teplotách, tlakoch a vlhkosti. Výsledky vedú k štandardným podmienkam na porovnanie nameraných parametrov kvality ovzdušia v rôznych lokalitách a rôznych klimatických podmienkach.

3.2 Normálne podmienky v odvetví

Normálne podmienky sú štandardné fyzikálne podmienky, s ktorými vlastnosti látok zvyčajne korelujú (štandardná teplota a tlak, STP). Normálne podmienky definuje IUPAC (International Union of Practical and Applied Chemistry) nasledovne: Atmosférický tlak 101325 Pa = 760 mm Hg Teplota vzduchu 273,15 K = 0 °C.

Štandardné podmienky (štandardná okolitá teplota a tlak, SATP) sú normálna okolitá teplota a tlak: tlak 1 bar = 105 Pa = 750,06 mm T. St.; teplota 298,15 K = 25 °C.

Ostatné oblasti.

Merania kvality ovzdušia.

Výsledky meraní koncentrácií škodlivých látok v ovzduší pracovného priestoru vedú k nasledujúcim podmienkam: teplota 293 K (20°C) a tlak 101,3 kPa (760 mm Hg).

Aerodynamické parametre emisií znečisťujúcich látok sa musia merať v súlade s platnými štátnymi normami. Objemy výfukových plynov získané z výsledkov prístrojových meraní sa musia uviesť do normálnych podmienok (n.s.): 0 °C, 101,3 kPa ..

letectva.

Medzinárodná organizácia civilného letectva (ICAO) definuje medzinárodnú štandardnú atmosféru (ISA) na úrovni mora s teplotou 15°C, atmosférickým tlakom 101325 Pa a relatívnou vlhkosťou 0%. Tieto parametre sa používajú pri výpočte pohybu lietadiel.

Plynové hospodárstvo.

Plynárenský priemysel Ruskej federácie používa atmosférické podmienky v súlade s GOST 2939-63 pre osady so spotrebiteľmi: teplota 20 ° C (293,15 K); tlak 760 mm Hg. čl. (101325 N/m2); vlhkosť je 0. Hmotnosť kubického metra plynu podľa GOST 2939-63 je teda o niečo menšia ako za „chemických“ normálnych podmienok.

Testy

Pre testovanie strojov, prístrojov a iných technických produktov sa pri testovaní produktov (bežné klimatické testovacie podmienky) berú za normálne hodnoty klimatických faktorov nasledovné:

Teplota - plus 25°±10°С; Relatívna vlhkosť - 45-80%

Atmosférický tlak 84-106 kPa (630-800 mmHg)

Overovanie meracích prístrojov

Nominálne hodnoty najbežnejších normálnych ovplyvňujúcich veličín sú zvolené nasledovne: Teplota - 293 K (20°C), atmosférický tlak - 101,3 kPa (760 mmHg).

Prideľovanie

Usmernenia pre stanovenie noriem kvality ovzdušia uvádzajú, že MPC v okolitom ovzduší sú nastavené za normálnych vnútorných podmienok, t.j. 20 °C a 760 mm. rt. čl.

Objem grammolekuly plynu, ako aj hmotnosť grammolekuly, je odvodená jednotka merania a vyjadruje sa ako pomer jednotiek objemu - litrov alebo mililitrov k molu. Preto je rozmer gram-molekulového objemu l / mol alebo ml / mol. Keďže objem plynu závisí od teploty a tlaku, grammolekulový objem plynu sa mení v závislosti od podmienok, ale keďže grammolekuly všetkých látok obsahujú rovnaký počet molekúl, grammolekuly všetkých látok pod rovnaké podmienky zaberajú rovnaký objem. za normálnych podmienok. = 22,4 l/mol alebo 22 400 ml/mol. Prepočet gram-molekulového objemu plynu za normálnych podmienok na objem za daných podmienok výroby. sa vypočíta podľa rovnice: J-t-tr, z ktorej vyplýva, že kde Vo je gram-molekulový objem plynu za normálnych podmienok, Umol je požadovaný gram-molekulový objem plynu. Príklad. Vypočítajte gram-molekulový objem plynu pri 720 mm Hg. čl. a 87 °C. Riešenie. Najdôležitejšie výpočty týkajúce sa gram-molekulového objemu plynu a) Prepočet objemu plynu na počet mólov a počet mólov na objem plynu. Príklad 1. Vypočítajte, koľko mólov je obsiahnutých v 500 litroch plynu za normálnych podmienok. Riešenie. Príklad 2. Vypočítajte objem 3 mol plynu pri 27 x C 780 mm Hg. čl. Riešenie. Vypočítame gram-molekulový objem plynu za špecifikovaných podmienok: V - ™ ** RP st. - 22,A l / mol. 300 stupňov \u003d 94 str. -273 vrad 780 mm Hg "ap.--24" ° Vypočítajte objem 3 mol GRAM MOLEKULOVÝ OBJEM PLYNU V \u003d 24,0 l / mol 3 mol \u003d 72 l b) Premena hmotnosti plynu na jeho objem a objem plynu na jeho hmotnosť. V prvom prípade sa počet mólov plynu najprv vypočíta z jeho hmotnosti a potom sa zo zisteného počtu mólov vypočíta objem plynu. V druhom prípade sa počet mólov plynu najprv vypočíta z jeho objemu a potom zo zisteného počtu mólov sa vypočíta hmotnosť plynu. Príklad 1, Vypočítajte objem (pri N.C.) 5,5 g roztoku oxidu uhličitého CO*. |icoe ■= 44 g/mol V = 22,4 l/mol 0,125 mol 2,80 l Príklad 2. Vypočítajte hmotnosť 800 ml (u n.a.) oxidu uhoľnatého CO. Riešenie. | * w => 28 g / mol m " 28 g / lnm 0,036 urobil * \u003d" 1,000 g Ak hmotnosť plynu nie je vyjadrená v gramoch, ale v kilogramoch alebo tonách a jeho objem nie je vyjadrený v litroch alebo mililitroch, ale v kubických metroch , potom je možný dvojaký prístup k týmto výpočtom: buď rozdeliť vyššie miery na nižšie, alebo je známy výpočet ae s mólmi a s kilogram-molekulami alebo ton-molekulami pomocou nasledujúcich pomerov : za normálnych podmienok 1 kilogram-molekula-22 400 l / kmol, 1 tona molekuly - 22 400 m*/tmol. Jednotky: kilogram-molekula - kg/kmol, ton-molekula - t/tmol. Príklad 1. Vypočítajte objem 8,2 tony kyslíka. Riešenie. 1 tona molekuly Oa » 32 t/tmol. Zistíme počet tonmolekúl kyslíka obsiahnutých v 8,2 tonách kyslíka: 32 t/tmol ** 0,1 Vypočítajte hmotnosť 1000 -k * amoniaku (v n.a.). Riešenie. Počet ton molekúl v zadanom množstve amoniaku vypočítame: "-stay5JT-0,045 t/mol Vypočítajte hmotnosť amoniaku: 1 tona molekuly NH, 17 t/mol tyv, \u003d 17 t/mol 0,045 t/ mol * 0,765 t Všeobecný princíp výpočtu pre zmesi plynov spočíva v tom, že výpočty týkajúce sa jednotlivých zložiek sa vykonajú oddelene a potom sa výsledky spočítajú. Príklad 1. Vypočítajte, aký objem má zmes plynov pozostávajúca zo 140 g dusíka a 30 e vodíka zaberie za normálnych podmienok Riešenie Vypočítajte počet mólov dusíka a vodíka obsiahnutých v zmesi (č. "= 28 u/mol; cn, = 2 g/mol): 140 £ 30 v 28 g/ mol W Celkom 20 mol GRAM MOLEKULOVÝ OBJEM PLYNU Vypočítajte objem zmesi : Ueden v 22 "4 AlnoAb 20 mol " 448 l Príklad 2. Vypočítajte hmotnosť 114 zmesi (v n.a.) oxidu uhoľnatého a oxidu uhličitého, ktorého objemové zloženie je vyjadrené pomerom: /lso: /iso, = 8:3. Riešenie. Podľa uvedeného zloženia zistíme objemy každého plynu metódou proporcionálneho delenia, po ktorej vypočítame zodpovedajúci počet mólov: t / II l "8 Q" "11 J 8 Q Ksoe 8 + 3 8 * Va > "a & + & * VCQM grfc - 0 "36 ^-grfc "" 0,134 jas * Výpočet! hmotnosti každého z plynov zo zisteného počtu mólov každého z nich. 1 "co 28 g / mol; jico \u003d 44 g / mol moo "28 e! mol 0,36 mol "South tco. \u003d 44 e / zham" - 0,134 "au> - 5,9 g Pridaním nájdených hmotností každej zo zložiek zistíme hmotnosť zmes: plyn podľa gram-molekulového objemu Vyššie bola uvažovaná metóda výpočtu molekulovej hmotnosti plynu podľa relatívnej hustoty. Teraz budeme uvažovať o metóde výpočtu molekulovej hmotnosti plynu podľa gram-molekulového objemu. predpokladá sa, že hmotnosť a objem plynu sú navzájom priamo úmerné. Z toho vyplýva, „že objem plynu a jeho hmotnosť sú vo vzájomnom vzťahu tak, ako je gram-molekulový objem plynu k jeho gram-molekulovým hmotnosť, čo v matematickom ktorá forma je vyjadrená takto: V_ Ushts / i (x kde Un * "- gram-molekulový objem, p - gram-molekulová hmotnosť. Preto _ Huiol t p? Uvažujme o výpočtovej technike na konkrétnom príklade. "Príklad. Hmotnosť plynu 34 $ ju pri 740 mm Hg, spi a 21 °C je 0,604 g. Vypočítajte molekulovú hmotnosť plynu. Riešenie. Na vyriešenie potrebujete poznať gram-molekulový objem plynu. Preto predtým, ako pristúpime k výpočtom, je potrebné sa zaoberať určitým špecifickým gramomolekulovým objemom plynu. Môžete použiť štandardný gram-molekulový objem plynu, ktorý sa rovná 22,4 l / mol. Potom sa objem plynu uvedený v stave problému musí uviesť do normálnych podmienok. Ale je možné, naopak, vypočítať gram-molekulový objem plynu za podmienok špecifikovaných v úlohe. Pri prvom spôsobe výpočtu sa získa nasledujúci návrh: pri 740 * mrt.st .. 340 ml - 273 deg ^ Q ^ 0 760 mm Hg. čl. 294 deg™ 1 l.1 - 22,4 l/mol 0,604 in _ s, ypya. -m-8 \u003d 44 g, M0Ab Pri druhom spôsobe zistíme: V - 22»4 A! mol č. mm Hg. st.-29A st. 0A77 l1v. Uiol 273 vrad 740 mmHg čl. ~ R * 0 ** V oboch prípadoch vypočítame hmotnosť gram molekuly, ale keďže gram molekula sa číselne rovná molekulovej hmotnosti, zistíme molekulovú hmotnosť.

Hmotnosť 1 mólu látky sa nazýva molárna hmotnosť. Ako sa nazýva objem 1 mólu látky? Je zrejmé, že sa nazýva aj molárny objem.

Aký je molárny objem vody? Keď sme namerali 1 mol vody, nenavážili sme na váhu 18 g vody - to je nepohodlné. Použili sme odmerky: valec alebo kadičku, pretože sme vedeli, že hustota vody je 1 g/ml. Preto je molárny objem vody 18 ml/mol. Pre kvapaliny a tuhé látky závisí molárny objem od ich hustoty (obr. 52, a). Ďalšia vec pre plyny (obr. 52, b).

Ryža. 52.
Molárne objemy (neuvedené):
a - kvapaliny a tuhé látky; b - plynné látky

Ak vezmeme 1 mol vodíka H 2 (2 g), 1 mol kyslíka O 2 (32 g), 1 mol ozónu O 3 (48 g), 1 mol oxidu uhličitého CO 2 (44 g) a dokonca 1 mol vodnej pary H 2 O (18 g) za rovnakých podmienok, napríklad normálne (v chémii je obvyklé nazývať normálne podmienky (n.a.) teplota 0 ° C a tlak 760 mm Hg alebo 101,3 kPa), ukazuje sa, že 1 mol ktoréhokoľvek z plynov bude zaberať rovnaký objem, ktorý sa rovná 22,4 litrom, a obsahuje rovnaký počet molekúl - 6 × 10 23.

A ak vezmeme 44,8 litra plynu, koľko z jeho látky sa odoberie? Samozrejme 2 mol, keďže daný objem je dvojnásobkom molárneho objemu. V dôsledku toho:

kde V je objem plynu. Odtiaľ

Molárny objem je fyzikálna veličina rovnajúca sa pomeru objemu látky k množstvu látky.

Molárny objem plynných látok sa vyjadruje v l/mol. Vm - 22,4 l/mol. Objem jedného kilomolu sa nazýva kilomolárny a meria sa v m 3 / kmol (Vm = 22,4 m 3 / kmol). V súlade s tým je milimolárny objem 22,4 ml/mmol.

Úloha 1. Nájdite hmotnosť 33,6 m 3 amoniaku NH 3 (n.a.).

Úloha 2. Nájdite hmotnosť a objem (n.s.), ktoré má 18 × 10 20 molekúl sírovodíka H 2 S.

Pri riešení úlohy si dajme pozor na počet molekúl 18 × 10 20 . Pretože 1020 je 1000-krát menšie ako 1023, výpočty by sa mali samozrejme robiť s použitím mmol, ml/mmol a mg/mmol.

Kľúčové slová a frázy

1. Molárne, milimolárne a kilomolárne objemy plynov.
2. Molárny objem plynov (za normálnych podmienok) je 22,4 l / mol.
3. Normálne podmienky.

Práca s počítačom

1. Pozrite si elektronickú prihlášku. Preštudujte si látku lekcie a dokončite navrhované úlohy.
2. Vyhľadajte na internete e-mailové adresy, ktoré môžu slúžiť ako dodatočné zdroje, ktoré odhalia obsah kľúčových slov a fráz v odseku. Ponúknite učiteľovi svoju pomoc pri príprave novej hodiny – urobte správu o kľúčových slovách a frázach v nasledujúcom odseku.

Otázky a úlohy

1. Nájdite hmotnosť a počet molekúl v bode n. r. pre: a) 11,2 litra kyslíka; b) 5,6 m3 dusíka; c) 22,4 ml chlóru.
2. Nájdite objem, ktorý pri n. r. bude trvať: a) 3 g vodíka; b) 96 kg ozónu; c) 12 × 10 20 molekúl dusíka.
3. Nájdite hustoty (hmotnosť 1 litra) argónu, chlóru, kyslíka a ozónu pri n. r. Koľko molekúl každej látky bude obsiahnutých v 1 litri za rovnakých podmienok?
4. Vypočítajte hmotnosť 5 l (n.a.): a) kyslík; b) ozón; c) oxid uhličitý CO2.
5. Uveďte, čo je ťažšie: a) 5 litrov oxidu siričitého (SO 2) alebo 5 litrov oxidu uhličitého (CO 2); b) 2 litre oxidu uhličitého (CO 2) alebo 3 litre oxidu uhoľnatého (CO).

Objem plynu možno zistiť pomocou niekoľkých vzorcov. Je potrebné zvoliť vhodný na základe údajov v stave problémových hodnôt. Veľkú úlohu pri výbere požadovaného vzorca zohrávajú údaje o prostredí, a to najmä: tlak a teplota.

Inštrukcia

1. Vzorec, ktorý je obzvlášť bežný v problémoch, je: V = n * Vm, kde V je objem plynu (l), n je počet látok (mol), Vm je molárny objem plynu (l / mol), za typických podmienok (n.o.) je štandardná hodnota a rovná sa 22,4 l / mol. Stáva sa, že v podmienke nie je žiadne číslo látky, ale existuje hmotnosť určitej látky, potom urobíme toto: n = m / M, kde m je hmotnosť látky (g), M je hmotnosť molárna hmotnosť látky (g / mol). Molárnu hmotnosť zistíme podľa tabuľky D.I. Mendelejev: pod každým prvkom je napísaná jeho jadrová hmotnosť, spočítajte všetky hmotnosti a získajte tú, ktorú potrebujeme. Ale takéto problémy sú dosť zriedkavé, zvyčajne je v probléme rovnica reakcie. Riešenie takýchto problémov je trochu iné. Pozrime sa na príklad.

2. Aký objem vodíka sa uvoľní za typických podmienok, ak sa hliník s hmotnosťou 10,8 g rozpustí v nadbytku kyseliny chlorovodíkovej Zapíšeme reakčnú rovnicu: 2Al + 6HCl (pr.) = 2AlCl3 + 3H2 Vyriešime úlohu tejto rovnice . Nájdite počet hliníkových látok, ktoré zreagovali: n(Al) = m(Al)/M(Al). Aby sme do tohto vzorca nahradili údaje, musíme vypočítať molárnu hmotnosť hliníka: M(Al) = 27 g/mol. Dosadíme: n(Al) = 10,8/27 = 0,4 mol Z rovnice vidíme, že pri rozpustení 2 mol hliníka vzniknú 3 mol vodíka. Vypočítame, aké množstvo vodíkovej látky vznikne z 0,4 mol hliníka: n(H2) = 3*0,4/2 = 0,6 mol. Potom nahradíme údaje do vzorca na zistenie objemu vodíka: V \u003d n * Vm \u003d 0,6 * 22,4 \u003d 13,44 litrov. Tu sme dostali výsledok.

3. Ak máme čo do činenia s plynovým systémom, potom platí nasledujúci vzorec: q(x) = V(x)/V, kde q(x)(phi) je objemový zlomok zložky, V(x) je objem zložky (l), V je objem sústavy (l). Na zistenie objemu zložky získame vzorec: V(x) = q(x)*V. A ak potrebujete nájsť objem systému, potom: V = V(x)/q(x).

Plyn sa považuje za bezchybný, v ktorom je interakcia medzi molekulami zanedbateľná. Okrem tlaku je stav plynu charakterizovaný teplotou a objemom. Vzťahy medzi týmito parametrami sú zobrazené v zákonoch o plyne.

Inštrukcia

1. Tlak plynu je priamo úmerný jeho teplote, počtu látok a nepriamo úmerný objemu nádoby, ktorú plyn zaberá. Indikátor úmernosti je univerzálny plynový spojitý R, približne rovný 8,314. Meria sa v jouloch delených mólmi a kelvinmi.

2. Toto usporiadanie tvorí matematické spojenie P=?RT/V, kde? – látkové číslo (mol), R=8,314 – univerzálny plyn spojitý (J/mol K), T – teplota plynu, V – objem. Tlak sa vyjadruje v pascaloch. Dá sa vyjadriť aj v atmosférách, pričom 1 atm = 101,325 kPa.

3. Uvažované spojenie je dôsledkom Mendelejevovej-Clapeyronovej rovnice PV=(m/M) RT. Tu m je hmotnosť plynu (g), M je jeho molárna hmotnosť (g / mol) a zlomok m / M vedie k číslu látky ? alebo počtu mólov. Mendelejevova-Clapeyronova rovnica je objektívna pre všetky plyny, ktoré možno považovať za bezúhonné. Toto je základný fyzikálny a chemický zákon o plynoch.

4. Pri sledovaní správania dokonalého plynu sa hovorí o takzvaných typických podmienkach – podmienkach prostredia, ktoré sa v realite obzvlášť často riešia. Takže typické údaje (n.o.) predpokladajú teplotu 0 stupňov Celzia (alebo 273,15 stupňov Kelvina) a tlak 101,325 kPa (1 atm). Bola zistená hodnota, ktorá sa rovná objemu jedného mólu dokonalého plynu za týchto podmienok: Vm=22,413 l/mol. Tento objem sa nazýva molárny. Molárny objem je jednou z hlavných chemických konštánt používaných pri riešení problémov.

5. Hlavná vec je pochopiť, že pri nepretržitom tlaku a teplote sa objem plynu tiež nemení. Tento rozkošný postulát je formulovaný v Avogadrovom zákone, ktorý hovorí, že objem plynu je priamo úmerný počtu mólov.

Podobné videá

Poznámka!
Existujú aj iné vzorce na zistenie objemu, ale ak potrebujete zistiť objem plynu, stačia iba vzorce uvedené v tomto článku.

Jednou zo základných jednotiek v Medzinárodnej sústave jednotiek (SI) je jednotkou množstva látky je mol.

Krtko – ide o také množstvo látky, ktoré obsahuje toľko štruktúrnych jednotiek danej látky (molekúl, atómov, iónov atď.), koľko je atómov uhlíka v 0,012 kg (12 g) izotopu uhlíka. 12 OD .

Vzhľadom na to, že hodnota absolútnej atómovej hmotnosti pre uhlík je m(C) \u003d 1,99 10  26 kg, môžete vypočítať počet atómov uhlíka N ALE obsiahnuté v 0,012 kg uhlíka.

Mol akejkoľvek látky obsahuje rovnaký počet častíc tejto látky (štrukturálnych jednotiek). Počet štruktúrnych jednotiek obsiahnutých v látke s množstvom jedného mólu je 6,02 10 23 a volal Avogadroovo číslo (N ALE ).

Napríklad jeden mól medi obsahuje 6,02 10 23 atómov medi (Cu) a jeden mól vodíka (H 2) obsahuje 6,02 10 23 molekúl vodíka.

molárna hmota(M) je hmotnosť látky prijatá v množstve 1 mol.

Molová hmotnosť sa označuje písmenom M a má jednotku [g/mol]. Vo fyzike sa používa rozmer [kg/kmol].

Vo všeobecnom prípade sa číselná hodnota molárnej hmotnosti látky číselne zhoduje s hodnotou jej relatívnej molekulovej (relatívnej atómovej) hmotnosti.

Napríklad relatívna molekulová hmotnosť vody je:

Mr (H20) \u003d 2Ar (H) + Ar (O) \u003d 2 ∙ 1 + 16 \u003d 18:00 hod.

Molárna hmotnosť vody má rovnakú hodnotu, ale vyjadruje sa v g/mol:

M (H20) = 18 g/mol.

Mol vody obsahujúci 6,02 10 23 molekúl vody (v tomto poradí 2 6,02 10 23 atómov vodíka a 6,02 10 23 atómov kyslíka) má teda hmotnosť 18 gramov. 1 mól vody obsahuje 2 móly atómov vodíka a 1 mól atómov kyslíka.

1.3.4. Vzťah medzi hmotnosťou látky a jej množstvom

Keď poznáme hmotnosť látky a jej chemický vzorec, a teda aj hodnotu jej molárnej hmotnosti, môžeme určiť množstvo látky a naopak, keď poznáme množstvo látky, môžeme určiť jej hmotnosť. Na takéto výpočty by ste mali použiť vzorce:

kde ν je látkové množstvo [mol]; m je hmotnosť látky [g] alebo [kg]; M je molárna hmotnosť látky [g/mol] alebo [kg/kmol].

Napríklad, aby sme našli hmotnosť síranu sodného (Na 2 SO 4) v množstve 5 mol, nájdeme:

1) hodnota relatívnej molekulovej hmotnosti Na2S04, ktorá je súčtom zaokrúhlených hodnôt relatívnych atómových hmotností:

Mr (Na2S04) \u003d 2Ar (Na) + Ar (S) + 4Ar (O) \u003d 142,

2) hodnota molárnej hmotnosti látky, ktorá sa jej číselne rovná:

M (Na2S04) = 142 g/mol,

3) a nakoniec hmotnosť 5 mol síranu sodného:

m = ν M = 5 mol 142 g/mol = 710 g

Odpoveď: 710.

1.3.5. Vzťah medzi objemom látky a jej množstvom

Za normálnych podmienok (n.o.), t.j. pri tlaku R rovná 101325 Pa (760 mm Hg) a teplote T, rovná 273,15 K (0 С), jeden mól rôznych plynov a pár zaberá rovnaký objem, rovnajúci sa 22,4 l.

Objem, ktorý zaberá 1 mól plynu alebo pary pri n.o molárny objemplynu a má rozmer liter na mól.

V mol \u003d 22,4 l / mol.

Poznať množstvo plynnej látky (ν ) a hodnota molárneho objemu (V mol) môžete vypočítať jeho objem (V) za normálnych podmienok:

V = ν V mol,

kde ν je látkové množstvo [mol]; V je objem plynnej látky [l]; V mol \u003d 22,4 l / mol.

Naopak, znalosť hlasitosti ( V) plynnej látky za normálnych podmienok môžete vypočítať jej množstvo (ν) :