Отправляет email-рассылки с помощью сервиса Sendsay

Химия в школе. Просто как 2 х 2

Подписаться Бесплатная «Серебряная» новостная рассылка . Подписчиков 212 RSS
←   Январь 2010   →
 1
 2
 3
 4
 5
 6
 7
 8
 9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31


За последние 60 дней ни разу не выходила


Открыта: 02-09-2009

Автор
Алеся Бармина

Статистика

212 подписчиков
0 за неделю
←   Все выпуски   →

Закон Авогадро или Как быстро подсчитать объем газа


13.5. Закон Авогадро или Как быстро подсчитать объем газа

 

13.5.1. Открываем закон Авогадро!

(навык №19)

 

Учебник: Для реакций, в которых участвует газ, его объем можно подсчитать проще, без данных о плотности газа.

 

Школяр: А почему проще? Чем же газы отличаются от жидких и твердых веществ?

 

Учебник: Молекулы газов находятся в свободном полете, т.к. между ними много свободного пространства. А значит, одно и то же количество молекул газа занимает при тех же условиях (температуре, давлении) один и тот же объем независимо от вида и размеров молекул.

 

Школяр: А наоборот можно сказать? (учебник кивает). Одинаковые объемы разных газов при тех же самых условиях содержат одинаковое число молекул.

 

Учебник: Поздравляю! Мы вместе открыли закон Авогадро.

 

Рис.36

 

Школяр: Я вспомнил! Есть еще число Авогадро (параграф 13.2) - в 1 моль вещества содержится 6,02 х 1023 частиц вещества в виде атомов или молекул. А если взять 1 моль кислорода, 1 моль водорода, 1 моль азота, то какой объем занимает каждый газ, скажем, при 0оС и давлении 1 атм?

 

Учебник: При таких нормальных условиях (н.у.) 1 моль каждого газа занимает объем 22,4 литра! Этот объем называется молярным объемом газа. Обозначается   Vm= 22,4 л/моль

 

Рис.37

 

Учебник: Еще один момент. Воздух – это смесь газов – 78% (по объему) азота, 21% кислорода, 1% аргона и других газов и паров. Какое число молекул каждого газа содержится в 22,4 л воздуха при нормальных условиях?

 

Школяр: Всего молекул разных газов в 22,4 л воздуха равно числу Авогадро 6,02 х 1023. А каждого газа в 22,4 л только часть, поэтому и молекул в воздухе содержится пропорционально их части. Например, молекул азота  0,78 х 6,02 х 1023 = 4,69 х 6,02 х 1023. И так далее.

 

Учебник: Подсчитай молярную массу воздуха, зная его состав по объему.

 

Школяр: М(воздуха) = 0,78 х М(N2) + 0,21 х М(О2) + 0,01 х М(Ar) = 0,78 х 28 + 0,21 х 32 + 0,01 х 40 = = 29 г/моль.

 

Рис.38

 

Учебник: Теперь сравни, что тяжелее воздух или углекислый газ и во сколько раз, т.е. найди относительную плотность углекислого газа D по воздуху. И дай ответ: какой газ будет накапливаться в помещении внизу.

 

Школяр: Молярная масса углекислого газа М(СО2) = 44 г/моль, он тяжелее воздуха в 44 : 29 = 1,5 раза, т.е. относительная плотность углекислого газа по воздуху D = 1,5. Углекислый газ будет собираться внизу, а воздух – вверху.

 

Школяр: А относительную плотность по другим газам, например, по водороду, тоже считают и как?

 

Учебник: Да, считают, если надо сравнить газы по плотности. Рассчет простой: делят молярную массу газа на молярную массу  водорода.

      А теперь рассчитай отдельно плотность воздуха и углекислого газа в г/л при нормальных условиях. Помнишь формулу плотности?

 

Школяр: Да, помню  ρ = m / V. Подставлю известные величины в формулу и получу:

                                 ρ(воздуха) = М(воздуха) / 22,4л = 29 / 22,4 = 1,29 г/л

                                 ρ(СО2) = М(СО2) / 22,4л = 44 / 22,4 = 1,96 г/л

А зачем нам надо знать плотности газов, если их объемы по реакции можно рассчитать без них?

 

Учебник: Химикам-аналитикам приходится решать и обратные задачи - определять какой именно газ получился в реакции по измерениям его плотности, т.е. решать задачу рассчета молярной массы по известной плотности газа.

 

Навык №19: Рассчеты с использованием закона Авогадро

 

Соотношения величин: 1л = 1000 мл, 1м3 = 1000л

 

1). Где больше молекул – в 5л водорода H2 или 5л хлора Сl2 ? А число молей?

2). Какие объемы займут 16г кислорода и 1г водорода при н.у.? А 4,4г углекислого газа СО2 и 0,2г водорода Н2 ?

3). Какой объем при н.у. займет: 1,5 моль аммиака NH3 , 0,75 моль водорода, 15 моль кислорода, 3,25 моль хлора Cl2 , 280 г азота N2, 3,2 г оксида серы (IV), 40 г оксида серы (VI).

4). Чему равна масса при н.у.: 4л и 4м3 водорода, 1л и 1м3 этилена С2Н4, 5,6л и 5,6м3 угарного газа СО, 4,48л и 4,48м3 метана СН4, 10л и 10м3 NH3 .

5). Вычислить массу 1м3 смеси газов при н.у.: из равных объемов водорода и СО2 , из 20% Н2 и 80% NH3 , из 350л Н2 и 650л NH3 .

6). Вычислить объем, занимаемый при н.у.: 4г кислорода и 10г азота N2 , 2,5г СО2 и 30г водорода, 10г кислорода и 50г водорода.

7). Чему равна относительная плотность по воздуху (по водороду): кислорода, водорода, азота, угарного газа СО, аммиака NH3 , метана СН4 .

8). Рассчитай молярные массы газов по их относительной плотности по водороду D(Н2) – 14; 17; 35,5; 40. Определи какие это газы из возможных – Cl2 , H2S , Ar , CO.

9). Чему равны плотности газов при н.у., если их молярные массы в г/моль: 46 ; 34 ; 71 ; 28 ; 64.

10). Определи какие это газы из возможных С2Н2 , N2 , SO2 , CO2 , зная их плотности при н.у. в г/л: 1,16 ; 1,96 ; 2,85 ; 1,25.

11). Плотность жидкого хлора 1,5 кг/м3. Какой объем займет хлор, получившийся из 80 мл жидкого хлора при н.у.?

12). Определите число молекул в 500м3 водорода при н.у.

 

____________________________________________________________________________________

 

Буду рада вашим вопросам, отзывам и сообщениям. Мой адрес alese2009@mail.ru

 

Веду еще одну рассылку "Второе рождение или сознательная реинкарнация" -  как избавиться от страха смерти, восстановить жизненную силу и подготовиться в течение жизни ко второму рождению (реинкарнации, перевоплощению души) после смерти тела. Как помочь душе умирающего и окружающим в период смерти близкого человека. Адрес рассылки http://subscribe.ru/catalog/rest.mystery.poy3

 

 

 
В избранное