Как найти обьем 1 моля - Сайт, где вы сможете решить свои вопросы

Как найти объем одного моля

Чтобы найти объем одного моля вещества в твердом или жидком состоянии, найдите его молярную массу и поделите на плотность. Один моль любого газа в нормальных условиях имеет объем 22,4 л. В том случае если условия изменяются, рассчитайте объем одного моля при помощи уравнения Клапейрона-Менделеева.

Вам понадобится

периодическая таблица Менделеева, таблица плотности веществ, манометр и термометр.

Инструкция

Определение объема одного моля жидкости или твердого тела
Определите химическую формулу твердого тела или жидкости, которая изучается. Затем, с помощью периодической таблицы Менделеева найдите атомные массы элементов, которые входят в формулу. Если один элемент входит в формулу несколько раз, умножьте его атомную массу на это число. Сложите атомные массы всех элементов и получите молекулярную массу вещества, из которого состоит твердое тело или жидкость. Она будет численно равна молярной массе, измеренной в граммах на моль.

По таблице плотности веществ найдите эту величину для материала изучаемого тела или жидкости. После этого поделите молярную массу на плотность данного вещества, измеренную в г/см³ V=M/ρ. В результате получите объем одного моля в см³. Если химическая формула вещества осталась неизвестной, определить объем одного его моля будет невозможно.

Определение объема одного моля газа
Если газ находится в так называемых нормальных условиях, при давлении 760 мм рт. ст. и 0ºС, то объем одного его моля, не зависимо от химической формулы равен 22,4 л (закон Авогадро, определяющий молярный объем газа). Чтобы перевести его в см³ умножьте на 1000, а в м³ – поделите на это же число.

Если же газ не находится в нормальных условиях, измерьте с помощью манометра его давление в паскалях и температуру в градусах Кельвина, для чего к измеренной термометром температуре в градусах Цельсия прибавьте число 273.

Из уравнения Клапейрона-Менделеева P•V= υ•R•T, выразите отношение объема газа на его количество вещества. Это и будет объем одного моля, которые равен произведению температуры газа на универсальную газовую постоянную, которая равна 8,31, поделенному на давление газа V/υ=R•T/P. Результат получите в м³ на моль. Чтобы перевести значение в см³, полученное число умножьте на 1000000.

Видео по теме

Войти на сайт

или

Забыли пароль?
Еще не зарегистрированы?

This site is protected by reCAPTCHA and the Google Privacy Policy and Terms of Service apply.

Источник

Моля́рный объём V_m — отношение объёма вещества к его количеству, численно равен объёму одного моля вещества. Термин «молярный объём» может быть применён к простым веществам, химическим соединениям и смесям. В общем случае он зависит от температуры, давления и агрегатного состояния вещества. Молярный объём также можно получить делением молярной массы M вещества на его плотность ρ: таким образом, V_m = V/n = M/ρ. Молярный объём характеризует плотность упаковки молекул в данном веществе. Для простых веществ иногда используется термин атомный объём^[1].

В Международной системе единиц (СИ) единицей измерения молярного объёма является кубический метр на моль (русское обозначение: м³/моль; международное: m³/mol).

Молярный объём смеси[править | править код]

Для смеси веществ, при расчёте молярного объёма, количеством вещества считают сумму количеств всех веществ, составляющих смесь. Если известна плотность смеси ρ_c, мольные доли компонентов x_i и их молярные массы M_i, молярный объём смеси можно найти как отношение средней молярной массы смеси (суммы молярных масс её компонентов, умноженных на их мольные доли) к плотности смеси.

${displaystyle V_{rm {m}}={frac {V}{sum n_{i}}}={frac {overline {M}}{rho _{mathrm {c} }}}={frac {displaystyle sum _{i=1}^{N}x_{i}M_{i}}{rho _{mathrm {c} }}}.}$

Молярный объём газов[править | править код]

Согласно закону Авогадро, одинаковые количества газов при одинаковых условиях занимают одинаковый объём. Молярный объём идеального газа рассчитывается по формуле, выводящейся из уравнения состояния идеального газа

${displaystyle V_{rm {m}}={frac {RT}{P}}}$

где T — термодинамическая температура, P — давление, R = 8,314 462 618 153 24 (точно) м³⋅Па⋅К⁻¹⋅моль⁻¹ — универсальная газовая постоянная.

При стандартных условиях (T = 273,15 K (0 °C), P = 101 325 Па) молярный объём идеального газа V_m = 22,413 969 545… л/моль^[2]^[3]. Молярные объёмы идеального газа при других давлениях и температурах, часто принимаемых в качестве стандартных:

V_m = 24,465 403 697… л/моль (T = 298,15 K (25 °C), P = 101 325 Па),

V_m = 22,710 954 641… л/моль (T = 273,15 K (0 °C), P = 100 000 Па)^[4],

V_m = 24,789 570 296… л/моль (T = 298,15 K (25 °C), P = 100 000 Па).

Молярные объёмы реальных газов^[5]

Газ	V_m, л/моль	Газ	V_m, л/моль
He	22,426	CO	22,408
Ne	22,428	CO₂	22,262
Ar	22,394	N₂O	22,260
Kr	22,388	SO₂	21,889
Xe	22,266	CH₄	22,376
H₂	22,430	C₂H₆	22,176
O₂	22,393	C₂H₄	22,255
N₂	22,404	C₂H₂	22,157

Молярные объёмы реальных газов в той или иной степени отличаются от молярного объёма идеального газа, однако во многих случаях для практических вычислений отклонениями от идеальности можно пренебречь. Различие молярных объёмов идеального и реального газа связано в первую очередь с силами притяжения между молекулами и с конечным объёмом молекулы реального газа; в связи с этим, уравнение состояния реального газа с большей точностью описывается не формулой Менделеева — Клапейрона (уравнением состояния идеального газа), а формулой Ван-дер-Ваальса:

${displaystyle left(P+{frac {a}{V_{m}^{2}}}right)(V_{m}-b)=RT.}$

В таблице справа приведены молярные объёмы некоторых реальных газов (T = 273,15 K (0 °C), P = 101 325 Па)^[5]. Видно, что для газов с относительно большими молекулами (двуокись серы, углеводороды) молярный объём несколько меньше молярного объёма идеального газа (22,414 л/моль в указанных условиях); для газов с маленькими молекулами (гелий, неон, водород) молярный объём несколько больше «идеального».

С молярным объёмом идеального газа связана постоянная Лошмидта N_L — количество молекул идеального газа в единице объёма при стандартных условиях:

${displaystyle N_{text{L}}={frac {N_{text{A}}}{V_{m}}}.}$

Молярный объём кристаллов[править | править код]

Объём V_я элементарной ячейки кристалла можно вычислить из параметров кристаллической структуры, которые определяются с помощью рентгеноструктурного анализа. Объём ячейки связан с молярным объёмом следующим образом:

V_m = V_яN_A/Z,

где Z — количество формульных единиц в элементарной ячейке.

Значения молярного объёма химических элементов[править | править код]

Ниже приведены значения молярного (атомного) объёма простых веществ в см³/моль (10⁻⁶ м³/моль, 10⁻³ л/моль) при нормальных условиях либо (для элементов, газообразных при н.у.) при температуре конденсации и нормальном давлении.

Группа

I A (1)

II A (2)

III B (3)

IV B (4)

V B (5)

VI B (6)

VII B (7)

VIII B (8)

VIII B (9)

VIII B (10)

I B (11)

II B (12)

III A (13)

IV A (14)

V A (15)

VI A (16)

VII A (17)

VIII A (18)

Период

H
14,0

He
31,8

Li
13,1

Be
5

B
4,6

C
5,3

N
17,3

O
14

F
17,1

Ne
16,8

Na
23,7

Mg
14

Al
10

Si
12,1

P
17

S
15,5

Cl
18,7

Ar
24,2

K
45,3

Ca
29,9

Sc
15

Ti
10,6

V
8,35

Cr
7,23

Mn
7,39

Fe
7,1

Co
6,7

Ni
6,6

Cu
7,1

Zn
9,2

Ga
11,8

Ge
13,6

As
13,1

Se
16,5

Br
23,5

Kr
32,2

Rb
55,9

Sr
33,7

Y
19,8

Zr
14,1

Nb
10,8

Mo
9,4

Tc
8,5

Ru
8,3

Rh
8,3

Pd
8,9

Ag
10,3

Cd
13,1

In
15,7

Sn
16,3

Sb
18,4

Te
20,5

I
25,7

Xe
42,9

Cs
70

Ba
39

Hf
13,6

Ta
10,9

W
9,53

Re
8,85

Os
8,43

Ir
8,54

Pt
9,1

Au
10,2

Hg
14,8

Tl
17,2

Pb
18,3

Bi
21,3

Po
22,7

At
н/д

Rn
н/д

Fr
н/д

Ra
45

Rf
н/д

Db
н/д

Sg
н/д

Bh
н/д

Hs
н/д

Mt
н/д

Ds
н/д

Rg
н/д

Cn
н/д

Nh
н/д

Fl
н/д

Mc
н/д

Lv
н/д

Ts
н/д

Og
н/д

Лантаноиды

La
22,5

Ce
21

Pr
20,8

Nd
20,6

Pm
19,96

Sm
19,9

Eu
28,9

Gd
19,9

Tb
19,2

Dy
19

Ho
18,7

Er
18,4

Tm
18,1

Yb
24,8

Lu
17,8

Актиноиды

Ac
22,54

Th
19,8

Pa
15

U
12,5

Np
21,1

Pu
12,12

Am
20,8

Cm
18,28

Bk
16,8

Cf
16,5

Es
н/д

Fm
н/д

Md
н/д

No
н/д

Lr
н/д

См. также[править | править код]

Число Авогадро
Удельный объём
Молярная масса
Молярная теплоёмкость

Примечания[править | править код]

↑ Для молекулярных кристаллов простых веществ молярный объём, определяемый через 1 моль молекул, не равен атомному объёму, поскольку количество атомов не равно количеству молекул. В этих случаях необходимо уточнять, относится ли указанная величина к молекулярному или к атомному молярному объёму. Так, атомный молярный объём иода (кристаллы, состоящие из двухатомных молекул I₂) вдвое меньше молекулярного молярного объёма.
↑ CODATA Value: molar volume of ideal gas (273.15 K, 101.325 kPa). Дата обращения: 17 ноября 2022.
↑ После изменения определений основных единиц СИ в 2019 году универсальная газовая константа стала не измеряемой, а определяемой (точно фиксированной) величиной, будучи произведением точно фиксированных величин — постоянной Больцмана и постоянной Авогадро. Это же относится и к стандартному молярному объёму.
↑ CODATA Value: molar volume of ideal gas (273.15 K, 100 kPa). Дата обращения: 17 ноября 2022.
↑ ¹ ² Battino R. The Ostwald coefficient of gas solubility (англ.) // Fluid Phase Equilibria. — 1984. — Vol. 15, no. 3. — P. 231—240. — ISSN 0378-3812. — doi:10.1016/0378-3812(84)87009-0. [исправить]; Table 2.

Источник

Молярный объем газа

4.3

Средняя оценка: 4.3

Всего получено оценок: 502.

4.3

Средняя оценка: 4.3

Всего получено оценок: 502.

Для того, чтобы узнать состав любых газообразных веществ необходимо уметь оперировать такими понятиями, как молярный объем, молярная масса и плотность вещества. В данной статье рассмотрим, что такое молярный объем, и как его вычислить?

Количество вещества

Количественные расчеты проводят с целью, чтобы в реальности осуществить тот или иной процесс или узнать состав и строение определенного вещества. Эти расчеты неудобно производить с абсолютными значениями массы атомов или молекул из-за того, что они очень малы. Относительные атомные массы также в большинстве случаев невозможно использовать, так как они не связаны с общепринятыми мерами массы или объема вещества. Поэтому введено понятие количество вещества, которое обозначается греческой буквой v (ню) или n. Количество вещества пропорционально числу содержащихся в веществе структурных единиц (молекул, атомных частиц).

Единицей количества вещества является моль.

моль – это такое количество вещества, которое содержит столько же структурных единиц, сколько атомов содержится в 12 г изотопа углерода.

Масса 1 атома равна 12 а. е. м., поэтому число атомов в 12 г изотопа углерода равно:

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

Физическая величина Na называется постоянной Авогадро. Один моль любого вещества содержит 6,02*10 в степени 23 частиц.

Рис. 1. Закон Авогадро.

Молярный объем газа

Молярный объем газа – это отношение объема вещества к количеству этого вещества. Эту величину вычисляют при делении молярной массы вещества на его плотность по следующей формуле:

Vm=M/p,

где Vm – молярный объем, М – молярная масса, а p – плотность вещества.

Рис. 2. Молярный объем формула.

В международной системе Си измерение молярного объема газообразных веществ осуществляется в кубических метрах на моль (м³ /моль)

Молярный объем газообразных веществ отличается от веществ, находящихся в жидком и твердом состоянии тем, что газообразный элемент количеством 1 моль всегда занимает одинаковый объем (если соблюдены одинаковые параметры).

Объем газа зависит от температуры и давления, поэтому при расчетах следует брать объем газа при нормальных условиях. Нормальными условиями считается температура 0 градусов и давление 101,325 кПа. Молярный объем 1 моля газа при нормальных условиях всегда одинаков и равен 22,41 дм³ /моль. Этот объем называется молярным объемом идеального газа. То есть, в 1 моле любого газа (кислород, водород, воздух) объем равен 22,41 дм³ /м.

Рис. 3. Молярный объем газа при нормальных условиях.

Таблица «молярный объем газов»

В следующей таблице представлен объем некоторых газов:

Газ	Молярный объем, л
H₂	22,432
O₂	22,391
Cl₂	22,022
CO₂	22,263
NH₃	22,065
SO₂	21,888
Идеальный	22,41383

Что мы узнали?

Молярный объем газа, изучаемый по химии (8 класс) наряду с молярной массой и плотностью являются необходимыми величинами для определения состава того или иного химического вещества. Особенностью молярного газа является то, что в одном моле газа всегда содержится одинаковый объем. Этот объем называется молярным объемом газа.

Тест по теме

Доска почёта

Чтобы попасть сюда – пройдите тест.

Аэлита Коробка

5/5
Александр Котков

5/5
Настя Бабич

5/5
Александр Котков

5/5

Оценка доклада

4.3

Средняя оценка: 4.3

Всего получено оценок: 502.

А какая ваша оценка?

Источник

В уроке 9 «Молярная масса и молярный объем» из курса «Химия для чайников» выясним, что подразумевается под молярной массой и молярным объемом; приведем формулы для их вычисления. Напоминаю, что в прошлом уроке «Химическое количество вещества и моль» мы выяснили, что такое химическое количество вещества; рассмотрели моль в качестве единицы количества вещества, а также познакомились с постоянной Авогадро.

Молярная масса

Вы знаете, что одинаковое химическое количество любых веществ содержит одно и то же число структурных единиц. Но у каждого вещества его структурная единица имеет собственную массу. Поэтому и массы одинаковых химических количеств различных веществ тоже будут различны.

Молярная масса — это масса порции вещества химическим количеством 1 моль.

Молярная масса вещества Х обозначается символом M(Х). Она равна отношению массы данной порции вещества m(Х) (в г или кг) к его химическому количеству n(Х) (в моль):

В Международной системе единиц молярная масса выражается в кг/моль. В химии чаще используется дольная единица — г/моль.

Определим молярную массу углерода. Масса углерода химическим количеством 1 моль равна 0,012 кг, или 12 г. Отсюда:

Молярная масса любого вещества, если она выражена в г/моль, численно равна его относительной молекулярной (формульной) массе.

Например:

На рисунке 47 показаны образцы веществ (H₂O, CaCO₃, Zn), химическое количество которых одно и то же — 1 моль. Как видите, массы разных веществ химическим количеством 1 моль различны.

Молярная масса является важной характеристикой каждого отдельного вещества. Она отражает зависимость между массой и химическим количеством вещества. Зная одну из этих величин, можно определить вторую — массу по химическому количеству:

и, наоборот, химическое количество по массе:

а также число структурных единиц:

Взаимосвязь между этими тремя характеристиками вещества в любом его агрегатном состоянии можно выразить простой схемой:

Молярный объем

В отличие от твердых и жидких веществ все газообразные вещества химическим количеством 1 моль занимают одинаковый объем (при одинаковых условиях). Эта величина называется молярным объемом и обозначается V_m.

Подобно молярной массе, молярный объем газа равен отношению объема данного газообразного вещества V(Х) к его химическому количеству n(Х):

Так как объем газа зависит от температуры и давления, то при проведении различных расчетов берутся обычно объемы газов при нормальных условиях (сокращенно — н. у.). За нормальные условия принимаются температура 0 °С и давление 101,325 кПа.

Установлено, что при нормальных условиях отношение объема любой порции газа к химическому количеству газа есть величина постоянная и равная 22,4 дм³/моль. Другими словами, молярный объем любого газа при нормальных условиях:

Молярный объем — это объем, равный 22,4 дм³, который занимает 1 моль любого газа при нормальных условиях.

Пример 1. Вычислите химическое количество SiO₂, масса которого равна 240 г.

Спойлер

[свернуть]

Пример 2. Определите массу серной кислоты H₂SO₄, химическое количество которой 2,5 моль.

Спойлер

[свернуть]

Пример 3. Сколько молекул CO₂ и сколько атомов кислорода содержится в углекислом газе массой 110 г?

Спойлер

[свернуть]

Пример 4. Какой объем занимает кислород химическим количеством 5 моль при нормальных условиях?

Спойлер

[свернуть]

Краткие выводы урока:

Масса вещества химическим количеством 1 моль называется его молярной массой. Она равна отношению массы данной порции вещества к его химическому количеству.
Объем газообразных веществ химическим количеством 1 моль при нормальных условиях одинаков и равен 22,4 дм³.
Величина, равная 22,4 дм³/моль, называется молярным объемом газов.

Надеюсь урок 9 «Молярная масса и молярный объем» был понятным и познавательным. Если у вас возникли вопросы, пишите их в комментарии. Данный урок был заключительным в главе «Основные химические понятия».

Источник

Как найти объем одного моля

Определение объема одного моля газа
Если газ находится в так называемых нормальных условиях, при давлении 760 мм рт. ст. и 0ºС,то объем одного его моля, не зависимо от химической формулы равен 22,4 л (закон Авогадро, определяющий молярный объем газа). Чтобы перевести его в см³ умножьте на 1000, а в м³ – поделите на это же число.

Источник

Как найти объем одного моля

Молярный объём смеси[править | править код]

Молярный объём газов[править | править код]

Молярный объём кристаллов[править | править код]

Значения молярного объёма химических элементов[править | править код]

См. также[править | править код]

Примечания[править | править код]

Молярный объем газа

Количество вещества

Молярный объем газа

Таблица «молярный объем газов»

Что мы узнали?

Тест по теме

Оценка доклада

Молярная масса

Молярный объем

Как найти объем одного моля

Вам также может понравиться

The phone is not running samsung official software как исправить a50

Как найти в системе антивирусные программы

Как найти массу стержня в физике

Добавить комментарий Отменить ответ