Отправляет email-рассылки с помощью сервиса Sendsay

Химия в школе. Просто как 2 х 2

Подписаться Бесплатная «Серебряная» новостная рассылка . Подписчиков 212 RSS
←   Февраль 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


За последние 60 дней ни разу не выходила


Открыта: 02-09-2009

Автор
Алеся Бармина

Статистика

212 подписчиков
0 за неделю
←   Все выпуски   →

Химия в школе. Просто как 2 х 2. Выпуск 13


13.5. Закон Авогадро или Как быстро подсчитать объем газа

(окончание)

 

 

13.5.2. Как ведет себя воздушный шарик при "надувании" и нагревании?

 

Школяр: А если давление и температура отличаются от нормальных условий, то где взять данные по молярному объему газа для этих условий?

 

Учебник: Данные есть в химических справочниках. Посмотри главу "Приведение объема газа к нормальным условиям". Там есть формула и таблица при разных температурах и давлениях.

 

Школяр: А как зависит этот молярный объем от температуры и давления?

 

Учебник: Давай подумаем вместе. Вспомни, что происходит с воздухом, когда ты надуваешь воздушный шарик?

 

Школяр: Вначале шарик болтается как тряпочка, потом становится все больше и больше, туже и туже. Наконец, он лопается.

 

Учебник: А что происходит с молекулами при надувании шарика, т.е. при увеличении давления воздуха в шарике? Для простоты пусть оболочка нашего шарика при нормальных условиях вмещает 22,4 л воздуха.

 

Школяр: Молекулы сближаются, их число увеличивается. Значит, с увеличением давления количество молекул становится больше числа Авогадро и молярный объем будет меньше 22,4 л. Знаешь, учебник, я в переполненном автобусе, когда на меня давят со всех сторон, тоже себя "сжатым" ощущаю.

 

Рис.39

 

 

Учебник: А что будет при нагревании воздуха в шарике?

 

Школяр: При нагревании воздуха в шарике молекулы от жары "бегают" быстрее (физики в таких случаях говорят, что кинетическая энергия увеличивается), сталкиваются, отскакивают чаще и сильнее и оболочка шарика раздувается. Если же надутый шарик сунуть в холодильник, то движение молекул замедляется, шарик становится мягче, его объем уменьшается. Нагревание воздуха, вызывая увеличение объема, приводит к увеличению расстояний между молекулами, объем шарика станет больше 22,4л, а значит молярный объем увеличится. На жаре я тоже как молекулы себя веду – стараюсь распахнуться, а когда холодно – весь сжимаюсь.

 

Рис.40

 

 

 

13.5.3. Занимаемся расчетами объема газа по уравнению реакции

(навык №20)

 

Школяр: А как рассчитать объем газа по реакции с помощью закона Авогадро?

 

Учебник: Вот тебе устная задача. При горении газа метана (СН4) образуется углекислый газ. Предположим взято 5л метана, сколько литров углекислого газа получится?

 

Школяр: Составлю уравнение реакции и "привяжу" к нему известные величины, в том числе и молярные объемы газов:

                                  5л                       Х

                                 СН4   +   2О2   =   СО2   +   2Н2О

                                 1моль                  1моль

                                 22,4 л                  22,4 л

Тут считать ничего не надо, сразу видно, что 5л углекислого газа получится! И данных по плотности газов не понадобилось!

 

Учебник: Подсчитай еще объем кислорода необходимый для сжигания 5л метана.

 

Школяр: "Привяжу" данные к уравнению и погляжу что получится

                                  5л           Х

                                 СН4   +   2О2   =   СО2   +   2Н2О

                                 1моль   2моль

                                 22,4 л   2 х 22,4 л                 

 

По реакции надо брать кислорода в два раза больше по объему, чем метана, тогда получается кислорода 5л х 2 = 10л кислорода! Как просто!

 

Учебник: Попробуй решить "старую" задачу из параграфа 13.4 по-новому. Подсчитай наименьший объем кислорода по реакции, не пользуясь данными по плотности газа. Учти, что температура не 0оС,

5г             Х л

                     4Al      +     3O2    =    2Al2O3

                                                                                   4 моль       3моль

                                                                               4 х 27 г/моль   3 х 22,4л

 

Школяр: Подсчитаю сначала число молей для 5г Al   ν(Al) = m(Al) : М(Al) = 5 : 27 = 0,19 молей. Составлю пропорцию   0,19 : 4 = ν(О2) : 3  и найду число молей для кислорода  ν(О2) = 0,19 : 4 х 3 = 0,14 молей. Тогда объем кислорода при 0оС и 1 атм в литрах  V(О2) = 0,14 х 22,4 л = 3,14л.

Но это не для 20оС. Учебник, помню ты говорил (параграф 13.5.2), что при других условиях данные надо брать из справочника. Помоги!

 

Учебник: Охотно! В химическом справочнике в главе "Приведение объема газа к нормальным условиям" смотрим в таблице чему равен множитель ТоР/ РоТ при 20оС и 760 мм рт. ст. (1 атм). Он равен 0,932. Формула связывающая величины:

 

                                 V0 = VT  х (T0P/ РоТ)  или  VT = V0 : (T0P/ РоТ),

 

где V0 – объем газа при нормальных условиях (н.у.) T0 = 0оС и Ро = 1 атм (760 мм рт. ст.)

       VT – объем газа при температуре Т и давлении Р.

 

Школяр: Понял. Тогда     VT = V0 : (T0P/ РоТ) = 3,14л : 0,932 = 3,4л. Ответ тот же получился, что и при решении через плотность кислорода!

 

Навык №20: Расчеты по уравнениям реакции с использованием закона Авогадро

 

1). Какой объем кислорода необходим для реакции с 6л водорода? Сколько грамм воды при этом получится?

2). Какой объем кислорода необходим для получения 6г оксида азота (II)? Какой объем азота при этом расходуется?

3). Какой объем водорода и сколько молей кислорода получится при разложении 36г воды?

4). К водороду, полученному в задании (3), добавили хлор Cl2 . Какой объем хлорида водорода получен в результате реакции?

5). Какой объем кислорода необходим для полного сжигания: 1г угля (считая его чистым углеродом С) до СО2 ; 1г магния ; 1млн.т угля с содержанием углерода 80%?

 

__________________________________________________________________________________________________________

 

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