Как найти объем занимаемый молекулами воздуха

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.

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

,

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	Vm, л/моль	Газ	Vm, 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:

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:

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

1

H 14,0

He 31,8

2

Li 13,1

Be 5

B 4,6

C 5,3

N 17,3

O 14

F 17,1

Ne 16,8

3

Na 23,7

Mg 14

Al 10

Si 12,1

P 17

S 15,5

Cl 18,7

Ar 24,2

4

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

5

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

6

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

7

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]

Прежде чем решать задачи, следует занть формулы и правила того, как найти объем газа. Следует вспомнить закон Авогадро. А сам объем газа можно вычислить при помощи нескольких формул, выбрав из них подходящую. При подборе необходимой формулы, большое значение имеют условия среды, в частности температура и давление.

Закон Авогадро

В нем говорится, что при одинаковом давлении и одинаковой температуре, в одних и тех же объемах разных газов, будет содержаться одинаковое число молекул. Количество молекул газа, содержащихся в одном моле, это есть число Авогадро. Из этого закона следует, что: 1 Кмоль (киломоль) идеального газа, причем любого, при одинаковом давлении и температуре (760 мм рт.ст. и t = 0*С) всегда занимает один объем = 22,4136 м3.

Как определить объем газа

• Формулу V=n*Vm чаще всего можно встретить в задачах. Здесь объем газа в литрах – V, Vm – объем газа молярный (л/моль), который при нормальных условиях = 22,4 л/моль, а n – количество вещества в молях. Когда в условиях нет количества вещества, но при этом есть масса вещества, тогда поступаем таким образом: n=m/M. Здесь М – г/моль (молярная масса вещества), а масса вещества в граммах – m. В таблице Менделеева она написана под каждым элементом, как его атомная масса. Сложим все массы и получим искомую.
• Итак, как рассчитать объем газа. Вот задача: в соляной кислоте растворить 10 г алюминия. Вопрос: сколько водорода может выделиться при н. у.? Уравнение реакции выглядит так: 2Al+6HCl(изб.)=2AlCl3+3H2. В самом начале находим алюминий (количество), вступивший в реакцию по формуле: n(Al)=m(Al)/M(Al). Массу алюминия (молярную) возьмем из таблицы Менделеева M(Al)=27г/моль. Подставим: n(Al)=10/27=0,37моль. Из химического уравнения видно, 3 моли водорода образовались при растворении 2-х молей алюминия. Следует рассчитать, а сколько же водорода выделится из 0,4 моли алюминия: n(H2)=3*0,37/2=0,56моль. Подставим данные в формулу и найдем объем этого газа. V=n*Vm=0,56*22,4=12,54л.

Одной
из основных единиц в Международной
системе единиц (СИ) является единица
количества вещества – моль.

Моль

– это такое количество
вещества, которое содержит столько
структурных единиц данного вещества
(молекул, атомов, ионов и др.), сколько
атомов углерода содержится в 0,012 кг (12
г) изотопа углерода
12

С

.

Учитывая,
что значение абсолютной атомной массы
для углерода равно m
(C)
= 1,99 ·
10  26
кг, можно рассчитать число атомов
углерода N
А
,
содержащееся в 0,012 кг углерода.

Моль
любого вещества содержит одно и то же
число частиц этого вещества (структурных
единиц). Число структурных
единиц, содержащихся в веществе
количеством один моль равно 6,02·10

23


и называется

числом
Авогадро (N
А
).

Например,
один моль меди содержит 6,02·10 23
атомов меди (Cu), а один
моль водорода (H 2)
– 6,02·10 23 молекул
водорода.

Молярной
массой
(M)
называется масса
вещества, взятого в количестве 1 моль.

Молярная масса
обозначается буквой М и имеет размерность
[г/моль]. В физике пользуются размерностью
[кг/кмоль].

В общем
случае численное значение молярной
массы вещества численно совпадает со
значением его относительной молекулярной
(относительной атомной) массы.

Например,
относительная молекулярная масса воды
равна:

Мr(Н 2 О)
= 2Аr (Н) + Аr
(O) = 2∙1 + 16 = 18 а.е.м.

Молярная
масса воды имеет ту же величину, но
выражена в г/моль:

М (Н 2 О)
=
18 г/моль.

Таким
образом, моль воды, содержащий 6,02·10 23
молекул воды
(соответственно 2·6,02·10 23
атомов водорода и
6,02·10 23 атомов
кислорода), имеет массу 18 граммов. В
воде, количеством вещества 1 моль,
содержится 2 моль атомов водорода и один
моль атомов кислорода.

1.3.4. Связь между массой вещества и его количеством

Зная
массу вещества и его химическую формулу,
а значит и значение его молярной массы,
можно определить количество вещества
и, наоборот, зная количество вещества,
можно определить его массу. Для подобных
расчетов следует пользоваться формулами:

где
ν – количество вещества,
[моль];
m

– масса вещества, [г] или [кг]; М – молярная
масса вещества, [г/моль] или [кг/кмоль].

Например,
для нахождения массы сульфата натрия
(Na 2 SO 4)
количеством 5 моль найдем:

1)
значение относительной молекулярной
массы Na 2 SO 4 ,
представляющую собой сумму округленных
значений относительных атомных масс:

Мr(Na 2 SO 4)
= 2Аr(Na) + Аr(S)
+ 4Аr(O) = 142,

2)
численно равное ей значение молярной
массы вещества:

М(Na 2 SO 4)
=
142 г/моль,

3) и,
наконец, массу 5 моль сульфата натрия:

m = ν · M
=
5 моль · 142 г/моль = 710
г.

Ответ:
710.

1.3.5. Связь между объемом вещества и его количеством

При
нормальных условиях (н.у.), т.е. при
давлении р

,
равном 101325 Па (760 мм. рт. ст.), и температуре
Т,

равной
273,15 К (0 С),
один моль различных газов и паров
занимает один и тот же объем, равный
22,4 л.

Объем,
занимаемый 1 моль газа или пара при н.у.,
называется

молярным
объемом
газа и имеет
размерность литр на моль.

V мол =
22,4 л/моль.

Зная
количество газообразного вещества (ν)
и
значение молярного
объема (V мол)
можно рассчитать его
объем (V) при нормальных
условиях:

V = ν · V мол,

где
ν – количество вещества
[моль];
V
– объем газообразного вещества [л]; V мол
= 22,4 л/моль.

И,
наоборот, зная объем (V
)
газообразного вещества при нормальных
условиях, можно рассчитать его количество
(ν):

Молярный объем газа равен отношению объема газа к количеству вещества этого газа, т.е.

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

где V m – молярный объем газа – постоянная величина для любого газа при данных условиях;

V(X) – объем газа Х;

n(X) – количество вещества газа Х.

Молярный объем газов при нормальных условиях (нормальном давлении р н = 101 325 Па ≈ 101,3 кПа и температуре Т н =273,15 К ≈ 273 К) составляет V m = 22,4 л/моль.

Законы идеальных газов

В расчетах, связанных с газами, часто приходится переходить от данных условий к нормальным или наоборот. При этом удобно пользоваться формулой, следующей из объединенного газового закона Бойля-Мариотта и Гей-Люссака:

pV / Т = p н V н / Т н

Где p -давление; V – объем; Т- температура вшкале Кельвина; индекс «н» указывает на нормальные условия.

Объемная доля

Состав газовых смесей часто выражают при помощи объемной доли – отношения объема данного компонента к общему объему системы, т.е.

φ(Х) = V(X) / V

где φ(Х) – объемная доля компонента Х;

V(X) – объем компонента Х;

V – объем системы.

Объемная доля – безразмерная величина, её выражают в долях от единицы или в процентах.

Пример 1. Какой объем займет при температуре 20°С и давлении 250 кПа аммиак массой 51 г?

	1. Определяем количество вещества аммиака: n(NH 3) = m(NH 3) / М(NH 3) = 51 / 17 = 3 моль. 2. Объем аммиака при нормальных условиях составляет: V(NH 3) = V m · n(NH 3) = 22,4 · 3 = 67,2 л. 3. Используя формулу (3), приводим объем аммиака к данным условиям (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. Ответ: V(NH 3) = 29,2 л.

Пример 2. Определите объем, который займет при нормальных условиях газовая смесь, содержащая водород, массой 1,4 г и азот, массой 5,6 г.

	1. Находим количества вещества водорода и азота: 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. Так как при нормальных условиях эти газы не взаимодействуют между собой, то объем газовой смеси будет равен сумме объемов газов, т.е. V(смеси) = 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. Ответ: V(смеси) = 20,16 л.

Закон объемных отношений

Как решить задачу с использованием «Закона объемных отношений»?

Закон объемных отношений: объемы газов, участвующих в реакции, относятся друг к другу как небольшие целые числа, равные коэффициентам в уравнении реакции.

Коэффициенты в уравнениях реакций показывают числа объемов реагирующих и образовавшихся газообразных веществ.

Пример. Вычислите объем воздуха, необходимый для сгорания 112 л ацетилена.

1. Составляем уравнение реакции:

2. На основании закона объемных отношений вычисляем объем кислорода:

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

3. Определяем объм воздуха:

V(возд) = V(O 2) / φ(O 2)

V(возд) = 280 / 0,2 = 1400 л.

P1V1=P2V2, или, что то же самое, PV=const (закон Бойля-Мариотта). При постоянном давлении постоянным остается отношение объема к температуре: V/T=const (закон Гей-Люссака). Если же зафиксировать объем, то P/T=const (закон Шарля). Объединение этих трех законов дает универсальный закон, который гласит, что PV/T=const. Данное уравнение было установлено французским физиком Б. Клапейроном в 1834 году.

Значение постоянной определяется лишь количеством вещества газа
. Д.И. Менделеев в 1874 году вывел уравнение для одного моля. Так он значение универсальной постоянной: R=8,314 Дж/(моль∙К). Итак, PV=RT. В случае произвольного количества газа
ν PV=νRT. Само количество вещества можно найти из массы к молярной массе: ν=m/M.

Молярная масса численно равна относительной молекулярной. Последнюю можно найти из таблицы Менделеева, она указывается в ячейке элемента, как правило, . Молекулярная масса равна сумме молекулярных масс входящих в него элементов. В случае разновалентных атомов требуется на индекс. Напри
мер, M(N2O)=14∙2+16=28+16=44 г/моль.

Нормальными условиями для газов при
нято считать P0 =1 атм = 101, 325 кПа, температуру T0=273,15 К = 0°C. Теперь можно найти объем одного моля газа
при
нормальных условиях
: Vm=RT/P0=8,314∙273,15/101,325=22,413 л/моль. Эта табличная величина является молярным объемом.

При нормальных условиях
количество отношению объема газа
к молярному объему: ν=V/Vm. При произвольных условиях
надо использовать непосредственно уравнение Менделеева-Клапейрона: ν=PV/RT.

Таким образом, чтобы найти объем газа
при
нормальных условиях
, надо количество вещества (число молей) этого газа
умножить на молярный объем, равный 22,4 л/моль. Обратной операцией можно найти количество вещества из заданного объема.

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 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 в формулу несколько раз, умножьте его атомную массу на это число. Сложите атомные массы и получите молекулярную массу , 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 вещества осталась неизвестной, определить объем одного его моля будет невозможно.

: V = n*Vm, где V – объем газа (л), n – количество вещества (моль), Vm – молярный объем газа (л/моль), при нормальных (н.у.) является стандартной величиной и равен 22,4 л/моль. Бывает так, что в условии нет количества вещества, но есть масса определенного вещества, тогда поступаем так: n = m/M, где m – масса вещества (г), M – молярная масса вещества (г/моль). Молярную массу находим по таблице Д.И. Менделеева: под каждым элементом его атомная масса, складываем все массы и получаем необходимую нам. Но такие задачи встречаются довольно редко, обычно в задачи присутствует . Решение таких задач по этом немного изменяется. Рассмотрим на примере.

Какой объем водорода выделится при нормальных условиях, если растворить алюминий массой 10,8 г в избытке соляной .

Если мы имеем дело с газовой системой, то имеет место такая формула: q(x) = V(x)/V, где q(x)(фи) – доля компонента, V(x) – объем компонента (л), V – объем системы (л). Для нахождения объема компонента получаем формулу: V(x) = q(x)*V. А если необходимо найти объем системы, то: V = V(x)/q(x).

Обратите внимание

Существуют и другие формулы для нахождения объема, но если необходимо найти объем газа подойдут только формулы, приведенные в этой статье.

Источники:

• “Пособие по химии”, Г.П. Хомченко, 2005.
• как найти объем работ
• Найти объем водорода при электролизе раствора ZnSO4

Идеальным считают газ, в котором взаимодействие между молекулами пренебрежимо мало. Помимо давления, состояние газа характеризуется температурой и объемом. Соотношения между этими параметрами отображены в газовых законах.

Инструкция

Давление газа прямо пропорционально его температуре, количеству вещества, и обратно пропорционально объему сосуда, занимаемого газом. Коэффициентом пропорциональности служит универсальная газовая постоянная R, приблизительно равная 8,314. Она измеряется в джоулях, разделенных на моль и на .

Это положение формирует математическую зависимость P=νRT/V, где ν – количество вещества (моль), R=8,314 – универсальная газовая постоянная (Дж/моль К), T – температура газа, V – объем. Давление выражается в . Его можно выразить и , при этом 1 атм = 101,325 кПа.

Рассмотренная зависимость – следствие из уравнения Менделеева-Клапейрона PV=(m/M) RT. Здесь m – масса газа (г), M – его молярная масса (г/моль), а дробь m/M дает в итоге количество вещества ν, или количество молей. Уравнение Менделеева-Клапейрона справедливо для всех газов, которые допустимо считать . Это физико- газовый закон.

Единицей измерения молекулярной опухоли является л/моль, и эта величина постоянна при нормальных условиях, поэтому молекулярная опухоль составляет 22,4 л/моль.

Как найти объем в химии ℹ️

Вы знаете, что один и тот же химикат любого вещества содержит одинаковое количество структурных единиц. Однако у каждого вещества есть своя структурная единица массы. Поэтому масса одной и той же химической массы разных веществ также отличается.

Молекулярная масса — это масса той части вещества, которая приходится на один моль химической массы.

Молекулярная масса вещества X обозначается символом m(x). Она равна отношению массы конкретного вещества M(x) (г или кг) к химической массе N(x) (моль).

В Международной системе единиц молекулярный вес выражается в кг/моль. В химии чаще используется единица измерения Г/моль.

Определите молекулярную массу углерода. Масса углерода в одном моле стехиометрической массы составляет 0,012 кг или 12 г. Поэтому:.

Молекулярная масса любого вещества численно равна его относительной молекулярной массе, выраженной в Г/моль.

На рисунке 47 показан пример веществ (H₂O, CACO₃и Zn) с одинаковой химической массой — 1 моль. Как видите, массы различных веществ с одним молем химической массы различны.

Молекулярный вес является важной характеристикой всех индивидуальных веществ. Она отражает взаимосвязь между массой вещества и его химическим количеством. Знание одной из этих величин позволяет определить массу другой — химической — величины.

И наоборот, химическое количество по массе:.

А также количество структурных подразделений:.

Связь между свойствами этих трех веществ в их кумулятивном состоянии можно представить с помощью простой диаграммы.

Формула и алгоритм нахождения объёма

Сегодня мы изучаем важный навык в химии — как находить количество различных растворов и других веществ. Эти знания необходимы, потому что они помогут вам решить многие проблемы как в тетради, так и в жизни. Все, что вам нужно знать, — это состоявшийся человек.

Важно понимать, что тип опухоли, которую нужно найти, может варьироваться в зависимости от сущности, которую нужно найти, а точнее, от общего состояния этой сущности. Типы нахождения объемов газа и жидкости противоположны друг другу.

Точный и правильный вид для нахождения объема жидкости: C = n/v.

1. C – молярная масса раствора (моль на литр).
2. n – количество вещества (моль).
3. V – объём вещества-жидкости (литры).

Используя другую задачу и другие данные, существует второй тип для нахождения объема жидкости: v = m/p.

1. V – объём и измеряется он в миллилитрах.
2. m – масса, измеряется в граммах.
3. p – плотность, измеряется в граммах, делённых на миллилитры.

Если в дополнение к объему вам нужно найти массу, вы можете сделать это, зная тип и количество интересующего вас вещества. Используя тип вещества, найдите его молекулярную массу, сложив атомные массы всех элементов, входящих в его состав.

Например, возьмем M(AUSO2). В наших расчетах мы должны получить 197 + 32 + 16 * 2 = 261 г/моль. После этих вычислений находим массу по типу m = n*m: где

1. m – масса.
2. n – количество вещества, которое измеряется в молях (моль).
3. M – молярная масса вещества: граммы, делённые на моль.

Количество вещества обычно указывается в задаче. Если нет, то это может быть опечатка или ошибка в задаче, и вместо того, чтобы пытаться самостоятельно вычислить несуществующую цену, следует обратиться за помощью и объяснениями к преподавателю. В этой статье приведены основные алгоритмы типов и разрешений.

Существует также тип для определения количества газа. Это: v= n*vm:.

1. V – объём газа (литры).
2. n – количество вещества (моль).
3. Vm – молярный объём газа (литры/моль).

Однако существуют определенные исключения. Исключением является то, что при нормальных условиях, т.е. при определенном давлении и температуре, объем газа постоянен и составляет 22,3 л/моль.

Также возможен третий вариант. Если сама задача содержит уравнения реакций, то решение должно проходить по-другому. Из полученных уравнений вы можете найти количество каждого вещества, равное коэффициенту. Например, Ch4 + 2O2 = CO2+H2O. Из этого уравнения следует, что при взаимодействии 1 моль метана и 2 моль кислорода образуется 1 моль углерода и 1 моль воды. Учитывая, что речь идет о количестве вещества одного компонента, нетрудно найти количества всех остальных веществ. Если количество метана составляет 0,3 моль, то n(Ch4) = 0,6 моль, n(CO2) = 0,3 моль и n(H2O) = 0,3 моль.

б) Газовые законы объем газа

В дополнение к приведенным выше формулам, для решения задач вычислительной химии часто необходимо использовать газовые законы, известные из физики.

При постоянной температуре объем данного количества газа обратно пропорционален давлению, при котором он находится.

При постоянном давлении изменение объема газа прямо пропорционально температуре.

Комбинированный закон Бойля-Мариотта и Гей-Люссака для газов.

Кроме того, если известна масса или количество газа, его объем можно рассчитать по формуле Менделеева-Клапейрона

где n — число молекул вещества, m — масса (г), b — молекулярная масса газа (г/моль) и R — глобальная газовая постоянная, равная 8,31 Дж/(моль х К).

4. определение объема газа очень примитивно, если это газ при почти стандартных условиях. Помните, что один моль газа при этих условиях занимает 22,4 литра. Затем можно произвести расчеты, исходя из заданных условий.

Ключевые слова: решение задач на количество вещества, решение задач по химии на массу и объем, количество содержащегося вещества, количество содержащихся молекул, определение объема (v.o.), обнаружение массы, ее массовые частицы, масса определенных молекул, названия веществ, обнаружение массы молекул, определение абсолютной массы молекул, количество содержащихся атомов, относительная плотность. Определение.

Количество вещества — это число строительных блоков (атомов, молекул, ионов), содержащихся в конкретном образце этого вещества. Единицей измерения количества вещества является моль. Количество вещества (n) связано с числом строительных блоков (N), массой (m) и объемом (V) (для газообразных веществ при температуре нулевой концентрации), содержащихся в образце вещества, следующей формулой

В котором.

Vm = 22,4 л/моль (мл/моль, м 3/кмоль) в н.у., Na = 6,02-10 23 (постоянная Авогадро) и молекулярная масса (М) численно равна относительной молекулярной массе вещества:.

Существование такой связи означает, что знание одной из величин (количества, массы, объема или числа структурных единиц вещества) позволяет определить все остальные величины.

РЕШЕНИЯ ПРОСТЫХ ЗАДАЧ

Вопрос 1: Сколько вещества содержится в 33 г оксида углерода (IV)?

Ответ: ν(CO₂) = 0,75 моль.

Задача № 2. Сколько молекул содержится в 2,5 моль кислорода?

Ответ: n (O₂) = 1,505-1024.

Внимание. В этом сборнике лекций вы будете решать задачи общей сложности. Решения сложных задач и задач с кратким ответом см. в конспекте лекций «Решение упражнений по количественным свойствам».

Задача №3. Определите объем (н.у.), занимаемый 0,25 моль водорода.

Задача № 4. Какова масса куска оксида серы (IV) в объеме 13,44 л (об.)?

Вопрос № 5. Если 3 моль кислорода O₂Чтобы. Определите массу кислорода, его количество и число молекул кислорода.

Ответ: m = 96 g- v = 67. 2 l- n(o₂) = 1.81-10 24.

Работа №6. масса водорода h₂. Определите количество водорода, его количество se. Количество доступных молекул водорода.

Ответ: 5 моль-112 L- 3,01- 10 24.

Работа № 7. Пример количества хлора.₂ Н.О.С. Найдите количество хлора, его массу и число молекул хлора.

Ответ: 2,5 моль- 177,5 г- 1,5- 10 24.

Работа № 8. 2.4-10 23. Есть молекулы монооксида углерода (IV) CO₂. Определите количество углекислого газа, его массу и количество углекислого газа (Н.С.).

Ответ: 0,4 моль — 17,6 г — 8,96 л.

Вопрос нет. 9. какова масса участка оксида азота (IV), содержащего 4,816-10 23 точки? Каков его объем (Н.С.)?

Вопрос нет. 10. 1,806-10 Масса простого отрезка вещества, содержащего 24 точки, равна 6 г. Определите молекулярный вес вещества и назовите его.

Внимание. В данном пособии рассматриваются задачи нормальной сложности. Нажмите на кнопку ниже, чтобы перейти к решению задач на количество и краткому ответу …

Решайте задачи на количество, массу и объем. Выберите следующие шаги: 1.

4. определение объема газа очень примитивно, если это газ при почти стандартных условиях. Помните, что один моль газа при этих условиях занимает 22,4 литра. Затем можно произвести расчеты, исходя из заданных условий.

Молярный объем: общая информация

Чтобы рассчитать молекулярный вес химического вещества, молекулярный вес вещества делится на его плотность. Таким образом, молекулярный вес рассчитывается по следующему типу

где VM — молекулярный вес вещества, m — молекулярная масса, p — плотность. В международной системе СИ это количество измеряется в кубических метрах на моль (м 3 /моль).

Рисунок 1.Типы молекулярных опухолей.

Молекулярная масса газов отличается от молекулярной массы жидкостей и твердых тел тем, что один молярный элемент газа всегда занимает один и тот же объем (при соблюдении одинаковых параметров).

При расчете объема газа при нормальных условиях, так как объем газа зависит от температуры и давления. Нормальными условиями являются температура 0°C и давление 101 325 кПа.

Молекулярный объем одного моля газа при нормальных условиях всегда одинаков и равен 22,41 DM3 /моль. Этот объем называется молекулярным весом идеального газа. Это означает, что для одного моля газа (кислорода, водорода, воздуха) объем составляет 22,41 дм3 /м.

Молекулярная масса при нормальных условиях может быть получена с помощью законного уравнения для идеального газа, называемого уравнением Клайперона-Менделеева

Где r — глобальная постоянная газа, r = 8,314 дж/моль*k = 0,0821 л*атм/моль k

Объем молярного газа v = rt/p = 8,314*273,15/101,325 = 22,413 л/моль, где t и p — значения температуры (к) и давления при нормальных условиях.

Рисунок 2.Таблица молекулярных опухолей.

Закон Авогадро

В 1811 году А. Авогадро предположил, что равные объемы различных газов (температура и давление) содержат одинаковые молекулы. Впоследствии этот случай был подтвержден и стал законом, названным в честь великого итальянского ученого.

Рисунок 3: Амедео Авогадро.

Закон становится понятным, если вспомнить, что расстояние между частицами в виде газа несравненно больше, чем размер самих частиц.

Таким образом, из закона Авогадро можно сделать следующие выводы.

• В равных объёмах любых газов, взятых при одной и той же температуре и при одном и том же давлении, содержится одно и то же число молекул.
• 1 моль совершенно различных газов при одинаковых условиях занимает одинаковый объем.
• Один моль любого газа при нормальных условиях занимает объем 22,41 л.

Следствия закона Авогадро и понятие молекулярного объема основаны на том, что молекулы любого вещества содержат число частиц (в случае газов и молекул), равное постоянной Авогадро.

Чтобы найти количество молей растворенного вещества в литре раствора, необходимо определить молекулярную концентрацию вещества по формуле c = n / V Где n — количество растворенного вещества, выраженное в молях; V — объем раствора, выраженный в литрах C — молекулярный.

При расчетах газа часто необходимо преобразовать заданные условия в нормальные и наоборот. Таким образом, полезно использовать уравнения, полученные из законов газовой связи Бойля-Мариотта и Гей-Люссака.

Молярный объем

В этом видео учащиеся вспоминают основные формулы и физические величины, знакомятся с новыми понятиями молекулярного объема и учатся решать задачи на основе новых материалов. Это значительно облегчает изучение новых тем.

В данный момент вы не можете посмотреть или раздать видеоурок ученикам

Чтобы получить доступ к видеоурокам этого и других наборов, необходимо приобрести их в каталоге и добавить в личный кабинет.

Конспект урока «Молярный объем»

Молекулярный объем — это объем одного моля вещества. Понятие молекулярного объема применимо к газам. Например, если взять 1 моль воды, то 18 г воды не взвешивают на весах, потому что это совершенно неудобно. Зная, что плотность воды составляет 1 г/мл, мы измеряем ее объем в цилиндре или мензурке.

В этом случае молекулярный объем воды составит 18 мл/моль. Молекулярный объем твердых тел и жидкостей зависит от их плотности. Вода, кислота, сахар и соль имеют разную плотность и, следовательно, разный молекулярный объем.

Если проглотить одну молекулу кислорода, одну молекулу углекислого газа и одну молекулу водорода, то при одинаковых нормальных условиях они занимают одинаковый объем, равный 22,4 л. Эти газы также содержат одинаковое число частиц, т.е. 6,02-1023. Нормальные условия или a.c. — это температура 0°C (градусов Цельсия) и давление 760 мм рт.ст. (миллиметров рт.ст.) или 101,3 кПа (килопаскалей).

Таким образом, молекулярный объем — это объем одного моля газа. Как и другие объемы, он обозначается как молекулярный объем, но с символом V._m .

Молекулярный объем — это также физическая величина, равная отношению объема вещества к количеству вещества. Он может быть записан в следующих типах форматов

V_m =

V — объем газа, а n — количество вещества.

Из этого уравнения также можно найти V.

V = n-V_m

Единицей измерения молекулярной опухоли является л/моль, и эта величина постоянна при нормальных условиях, поэтому молекулярная опухоль составляет 22,4 л/моль.

Объем 1 кмоль называется объемным объемом и измеряется в м 3 / кмоль. То есть 22,4 м 3 / кмоль, а объем 1 ммоль называется объемным объемом и измеряется в мл / моль. Другими словами, объем составляет 22, 4 мл/моль.

Используйте новую формулу для решения задачи.

1. найдите объем азота (N₂ ) объемом 2 моль.

Найдите объем азота (N₂) в объеме 2 моль. По условию, дано 2 моль азота. Найдите объем азота. Чтобы решить эту задачу, используйте уравнение, чтобы найти объем газа относительно объема вещества. Другими словами, умножьте объем молекулы на объем вещества. Подставьте значение в формулу. То есть 22,4 литра на моль, умноженные на 2 моля, дают 44,8 литра. Таким образом, 2 моль азота занимают объем 44,8 л.

2. найти объем озона (O₃ ) имеет объем 67,2 литра.

Согласно этой задаче, учитывая объем озона — 67,2 литра, необходимо найти количество вещества озона. Чтобы решить проблему, используйте тип. Объем делится на молекулярный вес, и значения в формуле обмениваются. Итак, разделив 67,2 литра на 22,4 литра на молекулу, получаем 3 молекулы. Таким образом, 3 моль озона занимают объем 67,2 л.

Таким образом, молекулярный объем — это объем одного моля газа. Как и другие объемы, он обозначается как молекулярный объем, но с символом V._m .

Закон объемных отношений

Если в результате реакции также образуется газ, напишите уравнение реакции между газами.

Соотношение объемов реактора и вещества: 2:1:2. Получим соотношение этих газовых опухолей при нормальных условиях.

Как видите, коэффициент газовой опухоли соответствует отношению предыдущего коэффициента типа вещества в уравнении.

В этой же ситуации объемы реакционных газов и газообразных продуктов реакции относятся друг к другу как небольшие целые числа. Это закон Гей-Лоссака о пропорциональности объемов.

Из изученных примеров можно сделать вывод, что при решении задачи удобно использовать коэффициенты, так как они указывают на количество вещества в уравнении химической реакции.

Согласно уравнению, определите количество кислорода, необходимое для окисления 60 л серы (IV) оксидом серы (VI).

• 1. Моль — мера количества вещества. В 1 моль любого вещества содержится число Авогадро структурных единиц (6,02-1023).
• 2. Молярная масса вещества (М) численно равна относительной молекулярной массе (Мг).
• 3. Расчеты по химическим уравнениям производятся на основе закона сохранения масс веществ.
• 4. В равных объемах газов, взятых при одинаковых условиях, содержится одинаковое число молекул. (Закон Авогадро.)
• 5. Относительной плотностью одного газа по отношению к другому газу (Dy(X)) называется отношение масс газов, взятых в равных объемах при одинаковых условиях.
• 6. Объемы реагирующих газообразных веществ относятся между собой и к объемам образующихся газообразных продуктов, как небольшие целые числа, равные коэффициентам в уравнении химической реакции. (Закон объемных отношений Гей-Люссака.)
• 7. При нормальных условиях (н. у.) любой газ занимает 22,4 л. Эта величина называется молярным объемом (У = 22,4 л/моль).

Услуги в области химии:.

Лекции по химии:.

Лекции по неорганической химии:.

Лекции по органической химии:.

Отправляйте задания в любое время дня и ночи

Официальный сайт Брилёновой Натальи Валерьевны, профессора факультета информатики Екатеринбургского государственного института.

Все права интеллектуальной собственности на загруженный материал сохраняются за бенефициарами этого материала. Коммерческое и/или иное использование запрещено за пределами материалов предварительного изучения NataliblileNova.ru. Публикация и распространение опубликованных материалов не предназначены для получения коммерческой и/или иной выгоды.

Этот сайт предназначен для облегчения образовательного пути студентов. Наталья Брилёнова не предлагает и не оказывает товары и услуги.

Обязательно ссылайтесь на сайт Natalibrilenova.ru в случае создания копий материалов.