Білімгерлерге газдардың молярлық көлемі, авогадро заңы және одан шығатын салдары бойынша есептерінің шығару жолдарын түсіндіру
Газдардың молярлық көлемі, авогадро заңы және одан шығатын салдары Химиялық есептеулерде маңызды рөл атқаратын Авогадро заңы келесідей тұжырымдалады: бірдей жағдайларда (температура мен қысым) бірдей көлемде молекулалардың саны бірдей. Осы заңнан екі нәтиже шығады:
а) Бірдей жағдайда кез келген газдың 1 моль мөлшері белгілі бір көлем алады (молярлық көлем). Газдың молярлық көлем деп газ көлемінің (Х) осы газдың зат мөлшеріне қатынасына тең (v) (1):
Егер қалыпты жағдайда, яғни температура 273 К (немесе 0 ° C), ал қысымы 101325 Па (немесе шамамен 101,3 кПа), содан кейін Vm = 22,4 л / моль;
б) Бірдей жағдайда бір газдың екінші газ бойынша салыстырмалы тығыздығы() олардың молярлық (салыстырмалы молекулалық) массаларының қатынасына тең болады (2):
Бұндағы:
DY (X) - Ү газындағы Х газының салыстырмалы тығыздығы;
M (X) және M (Y) газдардың молярлық массалары.
Сутегі және ауа бойынша газдың салыстырмалы тығыздығы (3) (4):
Ауа бойынша:
Бұндағы:
2 г/моль- сутектің моляррлық массасы; 29 г/моль – ауаның орташа моляррлық массасы.
ТИПТІК ЕСЕПТЕРДІ ШЕШУ ҮЛГІЛЕРІ
1. Көлем 5 л сутегі молекулаларының санын есептеңіз (қалыпты жағдайға).
Шешуі:
(1) формула бойынша берілген көлемдегі сутегі зат мөлшерін есептейміз:
2. формуласының көмегімен сутек молекулаларының санын анықтаймыз:
=
=
2. Әрқайсысының сыйымдылығы 1 л болатын екі ыдысқа бірдей жағдайда біреуіне оттегі, екіншісіне көміртегі тотығымен (IV) толтырылған. Қай ыдыстың массасы ауыр?
Шешуі:
Авогадро заңына сәйкес, 1 л оттегі мен 1 л көміртек оксиді (II) үшін моль саны бірдей, яғни:
N (O2).= N (CO2).
2. Оттегінің зат мөлшерін анықтаймыз:
3.Авогадро заңына сәйкес:
4. Оттегінің массасын есептейміз:
5.(IV) көміртегі тотығының массасын анықтаймыз:
Осылайша (IV) көміртегі тотығы бар екінші ыдыстың массасы көп болады
3. Қалыпты жағдайда газдың молярлық көлемін пайдаланып, оттегі молекуласының тығыздығын есептеңіз (г / мл).
Шешуі:
2.Оттегінің қалыпты жағыдайдағы көлемін есептейік:
3. Оттегінің тығыздығын г / мл-де есептеңіз:
4. Сутегі мен оттегінің тең көлемдері араласты. Алынған қоспадағы оттегінің массалық үлесін есептеңіз.
Шешуі:
1. Қоспадағы сутектің белгілі бір көлемін таңдаймыз, мысалы 10 л, яғни V (H) = 10 л. Сонда V(О2) = 10 л.
2. Қоспадағы сутегі мен оттегінің зат мөлшерін есептейміз:
Авогадро заңы бойынша v (О2) = 0,446 моль.
3. Сутектің массасын есептейміз:
4. Оттегінің массасы:
5. Газ қоспасының массасын анықтаңыз:
6. Газ қоспасындағы оттегінің массалық үлесін есептеңіз:
5. Күкірт оксиді (IV) қалыпты жағдайда 2.1· 1022 молекуласы жабық ыдыста болады. Ыдыс сыйымдылығын және ондағы газдың массасын анықтаңыз.
Шешуі:
1.Күкірт (IV) оксидінің зат мөлшерін есептеңіз:
2. Ыдыс сыйымдылығына тең болатын газ көлемін есептейік:
V= ν)·;
V(=0,0349 моль · 22,4 л/моль≈0,78 л.
3. (IV) күкірт оксидінің массасы:
m()= ν·M;
m()=0,0349моль· 64 л/моль ≈2,23 г.
6. Көміртегі (IV) тотығының сутегі мен ауаның бойынша салыстырмалы тығыздығын анықтаңыз.
Шешуі:
1. Көмірқышқыл газының (IV) салыстырмалы тығыздығы (3) формула бойынша есептеледі:
2. (4) формуласын пайдаланып, ауа бойынша СО2-ның салыстырмалы тығыздығын есептейміз:
7. Белгісіз газдың ауа бойынша салыстырмалы тығыздығы 1,31 құрайды. Көлемі 168 л болатын осы газдың массасын анықтаңыз (қалыпты жағдайға).
Шешуі:
Газдың молярлық массасын келесідей анықтаймыз:
M(X)=(X) · 29;
M(X) = 1,31 · 29 г/моль ≈ 38г/моль
2. формуласын қолдана отырып, газдың зат мөлшерін есептейміз:
3.Газдың массасын есептейміз:
m(X)=· M(X);
m(X)=7,5 моль · 38 г/моль =285 г
8. Көлемі 56 л көміртегі (ІI) оксиді мен 28 л көміртегі оксидінің (IV) газ қоспасы берілген, осы газ қоспасының сутек бойынша салыстырмалы тығыздығын есептеңіз.
Шешуі:
1. Көміртегі оксиді (II) зат мөлшерін анықтаңыз:
2. Көмірқышқыл газының (IV) зат мөлшерін есептейміз:
3. СО массасы:
m (CO) = v (CO) * M (CO);
м (СО) = 2,5 моль ·28 г / моль = 70 г
4. CО2 массасын анықтаймыз:
m (CO2) = v (CO2) ·M (CO2);
м (СО2) = 1,25 моль*44 г / моль = 55 г
5. Газ қоспасының массасы:
m (қоспа) = m (CO) + m (CO2);
m (қоспа) = 70 г + 55 г = 125 г
6. Газ қоспасының орташа молярлық массасын анықтаймыз:
7.Газ қоспасының сутек бойынша салыстырмалы тығыздығын есептейміз: