Объем газа при нормальных условиях

Урок 9. Молярная масса и молярный объем – HIMI4KA

Архив уроков › Химия 8 класс

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.

Обратите внимание

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:

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 Vm.

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.

Важно

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:

  1. Масса вещества химическим количеством 1 моль называется его молярной массой. Она равна отношению массы данной порции вещества к его химическому количеству.
  2. Объем газообразных веществ химическим количеством 1 моль при нормальных условиях одинаков и равен 22,4 дм3.
  3. 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: https://himi4ka.ru/arhiv-urokov/urok-9-moljarnaja-massa-i-moljarnyj-obem.html

молярный объём газа

Лианата Просветленный (24284) 10 лет назадЗакон АвогадроАмадео Авогадро в 1811г.

выдвинул гипотезу, которая в дальнейшем была подтверждена опытными данными и потому стала называться законом Авогадро: 4Одинаковые объемы различных газов при одинаковых условиях (температуре и давлении) содержат одинаковое число молекул.

Таким образом, Авогадро указал, что противоречие между законом объемных отношений Гей-Люссака и учением Дальтона легко устраняется, если ввести представление о молекуле и атоме как о различных формах материи. Закон Гей-Люссака есть закон о числе молекул, а не атомов, находящихся в объеме газа.

Авогадро предположил, что молекулы простых газов состоят из двух одинаковых атомов. Таким образом, при соединени водорода с хлором их молекулы хлористого водорода. Из одной молекулы водорода и одной молекулы хлора образуются две молекулы хлористого водорода.

Совет

H2+Cl2=2HClИз закона Авогадро вытекает важное следствие: при одинаковых условиях 1 моль газа занимает одинаковый объем. Этот объем легко вычислить, если известна масса 1л газа.Экспериментально установлено, что масса 1л кислорода при нормальных условиях (при температуре 273?К (0?С) и давлении 1 атм. ) равна 1,429г.

Следовательно, объем, занимаемый 1 молем при этих условиях, равен:Объем одного моля газа называется молярным объемом (VM) и равен отношению объема газа к количеству вещества:VM = V/ν.Молярный объем любого газа при н. у. (нормальный уровень) равен 22,4 л.VM = 22,4 л.Если Mr(H2O) = 18, a p(H2O) = 1 г/мл, то Vm(Н2О) = 18 мл.

На основе закона Авогадро определяют молекулярные массы газообразных веществ по их плотности.

Источник:

Александр Самардакевич Профи (929) 2 года назадЗакон АвогадроАмадео Авогадро в 1811г. выдвинул гипотезу, которая в дальнейшем была подтверждена опытными данными и потому стала называться законом Авогадро: 4Одинаковые объемы различных газов при одинаковых условиях (температуре и давлении) содержат одинаковое число молекул.

Таким образом, Авогадро указал, что противоречие между законом объемных отношений Гей-Люссака и учением Дальтона легко устраняется, если ввести представление о молекуле и атоме как о различных формах материи. Закон Гей-Люссака есть закон о числе молекул, а не атомов, находящихся в объеме газа.

Авогадро предположил, что молекулы простых газов состоят из двух одинаковых атомов. Таким образом, при соединени водорода с хлором их молекулы хлористого водорода. Из одной молекулы водорода и одной молекулы хлора образуются две молекулы хлористого водорода.

Совет

H2+Cl2=2HClИз закона Авогадро вытекает важное следствие: при одинаковых условиях 1 моль газа занимает одинаковый объем. Этот объем легко вычислить, если известна масса 1л газа.Экспериментально установлено, что масса 1л кислорода при нормальных условиях (при температуре 273?К (0?С) и давлении 1 атм. ) равна 1,429г.

Следовательно, объем, занимаемый 1 молем при этих условиях, равен:Объем одного моля газа называется молярным объемом (VM) и равен отношению объема газа к количеству вещества:VM = V/ν.Молярный объем любого газа при н. у. (нормальный уровень) равен 22,4 л.VM = 22,4 л.Если Mr(H2O) = 18, a p(H2O) = 1 г/мл, то Vm(Н2О) = 18 мл.

На основе закона Авогадро определяют молекулярные массы газообразных веществ по их плотности.

Никита Кузнецов Ученик (131) 11 месяцев назадЗакон АвогадроАмадео Авогадро в 1811г. выдвинул гипотезу, которая в дальнейшем была подтверждена опытными данными и потому стала называться законом Авогадро: 4Одинаковые объемы различных газов при одинаковых условиях (температуре и давлении) содержат одинаковое число молекул.

Таким образом, Авогадро указал, что противоречие между законом объемных отношений Гей-Люссака и учением Дальтона легко устраняется, если ввести представление о молекуле и атоме как о различных формах материи. Закон Гей-Люссака есть закон о числе молекул, а не атомов, находящихся в объеме газа.

Читайте также:  Техническое диагностирование внутридомового газового оборудования

Авогадро предположил, что молекулы простых газов состоят из двух одинаковых атомов. Таким образом, при соединени водорода с хлором их молекулы хлористого водорода. Из одной молекулы водорода и одной молекулы хлора образуются две молекулы хлористого водорода.

Совет

H2+Cl2=2HClИз закона Авогадро вытекает важное следствие: при одинаковых условиях 1 моль газа занимает одинаковый объем. Этот объем легко вычислить, если известна масса 1л газа.Экспериментально установлено, что масса 1л кислорода при нормальных условиях (при температуре 273?К (0?С) и давлении 1 атм. ) равна 1,429г.

Следовательно, объем, занимаемый 1 молем при этих условиях, равен:Объем одного моля газа называется молярным объемом (VM) и равен отношению объема газа к количеству вещества:VM = V/ν.Молярный объем любого газа при н. у. (нормальный уровень) равен 22,4 л.VM = 22,4 л.Если Mr(H2O) = 18, a p(H2O) = 1 г/мл, то Vm(Н2О) = 18 мл.

На основе закона Авогадро определяют молекулярные массы газообразных веществ по их плотности.

Источник: https://otvet.mail.ru/question/20339456

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Cтраница 1

Молярный объем идеальных газов определяют, экстраполируя до р О молярные объемы, измеренные при нескольких давлениях. Идеальными газами называются газы, строго подчиняющиеся газовым законам. Каждый реальный газ ведет себя как идеальный газ при достаточно высокой температуре и достаточно низком давлении.  [1]

Величинамолярного объема идеальных газов в нормальных физических условиях равна г 22 4 мг / кмоль.  [2]

Принятое значениемолярного объема идеального газа при нормальных условиях ( 22 412 л) основано на результатах многочисленных экспериментальных измерений плотности различных газов.  [3]

Обратите внимание

При нормальных условияхмолярный объем идеального газа равен 22 414 л / моль, или 22 414 м3 / кмоль.  [4]

Произведение vp (1.12) представляетсобой молярный объем идеального газа и обозначается У. Из (1.12) следует, что при одинаковых р и Т молярные объемы различных газов одинаковы.  [5]

К ( 0 С), при которыхмолярный объем идеального газа равен 2 241383 10 — 2 м3 / моль.  [6]

Если с этой же точки зрения проанализировать значения входящих в табл.

1 некоторых других величин, например молярного объема идеального газа Fm, определенного при нормальных условиях ( 1 атм; 273 15 К), и скорости света с, то нетрудно заметить справочный характер константы Vm и фундаментальное значение для всей науки скорости света, как максимально возможной скорости передачи любых взаимодействий в природе. Сведение этих констант в одну таблицу является грубейшей физической ошибкой.  [7]

Новое базисное значение единицы массы привело к некоторому изменению числа Авогадро Л / А и связанных с ним величин, таких, как число Фарадея, универсальная газовая постоянная имолярный объем идеального газа. Согласно последним данным ( см. также разд.  [8]

При рассмотрении газовой фазы СНГ, которая несколько отличается от идеального газа, в уравнение равновесного состояния вводится коэффициент сжимаемости z, учитывающий, что молярный объем газовой фазы V при повышении давления уменьшается по сравнению смолярным объемом идеального газа.  [9]

В этих уравнениях: К-Дж / ( кг — К) и Лц 8314 ДжДкмоль К) — удельная и универсальная газовые постоянные соответственно, причем R Яц / ц, где ц — молярная масса идеального газа; V 22 4 мэ / кмоль — молярный объем идеального газа при нормальных условиях.  [10]

Наибольшее отклонение от величины 22 4 л обнаруживают газы ( С12, SO2), которые при комнатной температуре находятся в состоянии, не слишком удаленном от критического.

Для трудно сжижаемых газов ( Но, Не, N2, O2 и др.

) отклонения отмолярного объема идеального газа в нормальных условиях незначительны; это позволяет при расчетах для них пользоваться законами и уравнениями состояния идеальных газов.  [11]

Важно

NA — Авогадро число, моль — , V t — молярный объем идеального газа при норм, условиях, М3 / моль.  [12]

Решите сначала уравнение Ван-дер — Ваальса относительно молярного объема V, входящего в член ( V — Ь), подставив в знаменатель члена a / V2 значениемолярного объема идеального газа.

Затем, если вас не удовлетворит полученное решение, повторите вычисления, подставив найденное решение в знаменатель члена а / V2, и продолжайте поступать так до тех пор, пока при последовательных циклах вычислений ваши ответы не перестанут отличаться друг от друга.  [13]

Страницы:      1

Источник: https://www.ngpedia.ru/id204501p1.html

ПОИСК

    Распространенной ошибкой абитуриентов является использование молярного объема газов при нормальных условиях (22,4 л/моль) для решения задач, в условиях которых не говорится, что объемы газов измерены при н.у.

[c.213]

    Один моль любого газа при данных условиях занимает один и тот же объем. Этот объем называется молярным объемом газа. Он равен отношению объема газа к его количеству вещества  [c.

90]

    Объем, занимаемый данной массой газа. Если газ находится при 0°С и нормальном атмосферном давлении, то расчет можно произвести, исходя из молярного объема газа (22,4 л/моль). Если же газ находится при иных давлении и температуре, то вычисление объема производят по уравнению Клапейрона— Менделеева [c.35]

    Этот объем часто называют молярным объемом газа. [c.132]

    По мере уменьшения молярного объема газа оба допущения, положенные в основу представления об идеальном газе, становятся все менее верными.

Для описания газа в более щироком диапазоне давлений Ван-дер-Ваальсом было предложено уравнение, носящее его имя.

В уравнении Ван-дер-Ваальса учитывается, во-первых, что молекулы газа занимают некоторый конечный объем и в уравнение (8.1) вместо молярного объема вводится свободный от молекул [c.123]

    Из гипотезы Авогадро следует, что если равные объемы газов содержат равные числа молекул, то объемы, занимаемые 1 моль газа, должны быть одинаковыми для всех газов. Этот объем, называемый молярным объемом газа, равен 22,414 дм при СТД , i i i (О °С и 1 атм) или 24,056 дм при КТД (20 °С и [c.154]

    В частности, при нормальных условиях (и.у.)-при температуре Т= 273,15 К (0°С) и давлении /7 = 1,01325 10 Па (1 атм, 760 мм рт. ст.)-любой газ (близкий по свойствам к идеальному газу), количество которого равно 1 моль, занимает объем 22,4 л. Эта физическая постоянная называется молярным объемом газа при нормальных условиях. [c.13]

    Молярный объем эквивалента газа X связан с молярным объемом газа X соотношением  [c.11]

    Следовательно, при нормальных условиях 1 моль любого газа занимает объем, разный 22,4 л. Этот объем называется молярным объемом газа и обозначается V,,,.  [c.12]

Совет

    Следовательно, при нормальных условиях моль любого газа занимает объем, равный 22,4 л. Этот объем называют молярным объемом газа (обозначают Ут) - [c.23]

    При нормальных условиях (и. у.), т. е. давлении р, равном 101 325 Па, и температуре 7 = 273,15 К (О °С), I моль различных газов занимает объем 22,4 л (точнее, 22,41383 л). Такой объем называется молярным объемом газа и имеет размерность литр на моль (л/моль).

По аналогии эквивалентный объем — объем, который занимает при данных условиях 1 моль эквивалента газооб разного вещества. Например, эквивалентный объем молекулярного водорода при нормальных условиях раве 22,4/2= 11,2 л/моль молекулярного кислорода — 22,4/4 = = 5,6 л/моль.

[c.12]

    При этом содержании в пределах достигаемой обычно точности наблюдается постоянство кажущегося молярного объема газа в воде, и он принимается за парциальный молярный объем при бесконечном разведении. Очевидно, что это утверждение имеет условный характер и определяется точностью эксперимента.

В ряде случаев измерения объемов растворов проводились при таких содержаниях растворенных газов, при которых кажущиеся молярные объемы могут заметно отличаться от парциальных молярных объемов при предельном разведении.

Тогда кажущиеся молярные объемы соответствуют изменению объема растворителя при растворении в нем веществ в области тех концентраций, при которых эти объемы были определены.

Учитывая низкую относительную точность определений кажущихся молярных объемов малорастворимых веществ эти величины в качестве более или менее точного приближения могут быть приняты за парциальные молярные объемы при предельном разведении. [c.93]

    Кажущиеся молярные объемы газов, растворенных в воде [c.94]

    Анализ данных, приведённых в табл. 55, показал, что парциальные молярные объемы газов, растворенных в воде, полученные различными исследователями и различными методами как правило расходятся на 3—10 . Это объясняется прежде всего значительными трудностями при проведении экспериментов.

Обратите внимание

Большинство исследований проводилось при 25 °С и в условиях насыщения воды газом при атмосферном давлении.

Из сопоставления результатов, полученных по методам определения плотности [47] и измерения приращения давления газа, находящегося в равновесии с водным раствором газа, который подвергнут гидростатическому давлению [35], можно заключить, что погрешность обоих методов не более 3 %. [c.95]

    ПАРЦИАЛЬНЫЕ МОЛЯРНЫЕ ОБЪЕМЫ ГАЗОВ (ЖИДКОСТЕЙ) [c.98]

    Так как Л/ > Л/ , а парциальные молярные объемы газов в неводных жидкостях больше, чем в воде (см. табл. 56), 2 (ЪМ»/Ър) < О, т.е. растворимость воды в неводной жидкости уменьшается с ростом давления.

Так как в критической точке двойной системы (Ъц.»/ЪМ») = О, то при приближении к конечной критической точке (см. гл. О значение (ЪЫ»/Ър) резко возрастает, оставаясь отрицательным по знаку. Эту особенность подтверждают данные, приведенные на рис.

55 [11]. [c.160]

    При нормальных условиях — давлении 101,325 кПа и температуре О или 273 К 1 моль любого газа занимает объем, примерно равный 22,4 л. Он называется молярным объемом газа при нормальных условиях и обозначается V». Единицы измерения — л/моль или мкмоль. [c.17]

    При нормальных условиях 1 моль различных газов занимает объем, равный 22,4 л. Этот объем называется молярным объемом газа = 22,4 л). [c.48]

    Значение молярного объема газа при нормальных условиях является коэффициентом пропорциональности между постоянными Авогадро и Лошмидта Нд (см. 2.5)  [c.47]

    Из закона Авогадро вытекают два важных следствия 1) моль любого газа при одинаковых условиях занимает один и тот же объем 2) при нормальных условиях (н. у.), т. е. при температуре 0°С и давлении 1,013-105 -[з ахм), моль любого газа занимает объем около 22,4 л.

Важно

Этот объем называют молярным объемом газа (Ум), единица измерения его — л/.моль. Таким образом, молярный объем представляет собой частное от деления объема газа в литрах на его количество в молях Ум=У1п.

Молярная масса и молярный объем данного газа связаны соотношением М=Умр, где р — плотность газа, г/л. [c.24]

    E jui в реакции участвуют газы, то мой.но использовать молярные объемы газов. Прежде чем разбирагь дальнейшие примеры, приведем общий алгоритм расчетов по уравнению химической реакции. [c.250]

    В блоке Состав вещества отражена и количественная сторона. Ее объем различен в разных учебниках.

Кроме обязательного понятия об относительной атомной массе и относительной молекулярной массе многими авторами вводятся понятия о количестве вещества и о единице количества вещества — моле, о молярной массе и молярном объеме газов при нормальных условиях, о законе Авогадро, относительной плотности газов понятия о тепловом эффекте химических реакций и расчеты как по формулам, так и по уравнениям реакций. Именно на этом этапе учащиеся знакомятся с принципами решения химических задач разных типов, что в дальнейшем явится базой для развития этих умений. Одновременно получает развитие и использование химической символики. [c.262]

    В частности, нормальных условиях (н.у.) — при температуре Т = 273 К (О °С) и давлении Р = 101,325 кПа (1 атм, или 760 мм рт.ст.) — любой газ, количество которого равно 1 моль, занимает объем 22,4 л. Этот объем называется молярным объемом газа при н.у. [c.8]

    Значение молярного объема газа, равное 22,4 л/моль (см. 2.9), относится к нормальным физическим условиям, под которыми понимаются давление, равное 1,01325-10 Па, или 1 атм, и термодинамическая температура, равная 273,15 К (или температура Цельсия, равная О «С). [c.49]

    Следует отметить, что для большинства исследованных бинарных газовых смесей, состоящих из газов, находящихся при температурах более высоких, чем критическая, различия между молярным объемом газа в смеси и объемом газа, тссчптапиым по уравнению состояния чистого газа, относительно не велики и пе могут оказывать существепного влияния на результаты расчета по уравнению (40). [c.164]

Совет

    В полученном выражении отношение aVlVm — это изменение объема системы, выраженное числом молярных объемов газа, т. е. изменение числа моль газа  [c.70]

    Уаювия, Ш1да Р=101,ЗкПа=1агм., Т=273,15К (0 С), называют нормальными. Объем, который занимает 1 моль любого газа при заданных условиях, назьшают молярным объемом газа при этих условиях. [c.247]

    Уравнение Мснделссва-Клайперона обычно изучается в курсс физики, однако для решения многих химических задач необходимо уметь пользоваться молярными объемами газов и относительной плотностью газов. И для этого часто приходится находить молярный объем при заданных (не нормальных) условиях. Поэтому мы сочли необходимым включить это уравнение. [c.247]

    Следует отметить, что закон Авогадро справедлив для идеальных газов . Для реальных газов наблюдаются отклонения от закона молярный объем некоторых газов при нормальных условиях несколько меньше 22,4 л/моль.

Например, для хлороводорода он составляет 22,2 л/моль, для хлора — 22,0 л/моль. В настоящей книге значение молярного объема газов при нормальных условиях считается постоянной величиной, и возможные отклонения не учиты ваются.

[c.24]

    Постоянство молярного объема газов при нормальных условиях — это одно из важнейших следствий из закона Авогадро. В объеме газообразного вещества (н. у.) 22,4140 л/моль, как и в любой другой системе количеством вещества в 1 моль, число стру)

Источник: https://www.chem21.info/info/463228/

Моль. Закон Авогадро. Молярный объем газа

Моль (n) — кол-во вещества, содержащее столько структурных единиц (молекул, атомов, ионов и др.), сколько атомов содержится в 12 г (0,012 кг) изотопа углерода 12С 1моль вещества содержит 6,02*1023 структурных единиц (число Авогадро , NА)

Формулы, отражающие взаимосвязь объема вещества, его массы и молекулярной массы.

Где m-масса,M-молярная масса, V- объем.

4. Закон Авогадро. Установлен итальянским физиком Авогадро в 1811 г. Одинаковые объемы любых газов, отобранные при одной температуре и одинаковом давлении, содержат одно и тоже число молекул.

Таким образом, можно сформулировать понятие количества вещества: 1 моль вещества содержит число частиц, равное 6,02*1023 (называемое постоянной Авогадро)

Следствием этого закона является то, что 1 моль любого газа занимает при нормальных условиях (Р0 =101,3кПа и Т0=298К) объём, равный 22,4л.

5. Закон Бойля-Мариотта

При постоянной температуре объем данного количества газа обратно пропорционален давлению, под которым он находится:

PV = const.

6. Закон Гей-Люссака

При постоянном давлении изменение объема газа прямо пропорционально температуре:

V/T = const.

7. Зависимость между объемом газа, давлением и температурой можно выразить объединенным законом Бойля-Мариотта и Гей-Люссака, которым пользуются для приведения объемов газа от одних условий к другим :

Обратите внимание

P0, V0 ,T0-давление объема и температуры при нормальных условиях: P0=760 мм рт. ст. или 101,3 кПа ; T0=273 К (00С)

8. Независимая оценка значения молекулярноймассы М может быть выполнена с использованием так называемого уравнения состояния идеального газа или уравнения Клапейро­на-Менделеева:

pV=(m/M)*RT=vRT.(1.1)

где р — давление газа в замкнутой системе, V — объем си­стемы, т — масса газа, Т — абсолютная температура, R —универсальная газовая постоянная.

Отметим, что значение постоянной R может быть получе­но подстановкой величин, характеризующих один моль газа при н.у., в уравнение (1.1):

r = (р V)/( Т)=(101,325кПа 22.4л)/(1 моль 273К)=8.31Дж/моль.К)

Примеры решения задач

Пример 1. Приведение объема газа к нормальным условиям.

Какой объем (н.у.) займут 0,4×10-3 м3 газа, находящиеся при 500С и давлении 0,954×105 Па?

Решение.

Для приведения объема газа к нормальным условиям пользуются общей формулой, объединяющей законы Бойля-Мариотта и Гей-Люссака:

pV/T = p0V0/T0.

Объем газа (н.у.) равен, где Т0 = 273 К; р0 = 1,013×105 Па; Т = 273 + 50 = 323 К;

м3 = 0,32×10-3 м3.

При (н.у.) газ занимает объем, равный 0,32×10-3 м3.

Пример 2. Вычисление относительной плотности газа по его молекулярной массе.

Вычислите плотность этана С2Н6 по водороду и воздуху.

Решение.

Из закона Авогадро вытекает, что относительная плотность одного газа по другому равна отношению молекулярных масс (Мч) этих газов, т.е. D=М1/М2. Если М1 С2Н6 = 30, М2 Н2 = 2, средняя молекулярная масса воздуха равна 29, то относительная плотность этана по водороду равна DН2 = 30/2 =15.

Относительная плотность этана по воздуху: Dвозд = 30/29 = 1,03, т.е. этан в 15 раз тяжелее водорода и в 1,03 раза тяжелее воздуха.

Пример 3. Определение средней молекулярной массы смеси газов по относительной плотности.

Вычислите среднюю молекулярную массу смеси газов, состоящей из 80 % метана и 20 % кислорода (по объему), используя значения относительной плотности этих газов по водороду.

Решение.

Часто вычисления производят по правилу смешения, которое заключается в том, что отношение объемов газов в двухкомпонентной газовой смеси обратно пропорционально разностям между плотностью смеси и плотностями газов, составляющих эту смесь. Обозначим относительную плотность газовой смеси по водороду через DН2. она будет больше плотности метана, но меньше плотности кислорода:

;;

80DН2 – 640 = 320 – 20DН2 ; DН2 = 9,6.

Плотность этой смеси газов по водороду равна 9,6. средняя молекулярная масса газовой смеси МН2 = 2DН2 = 9,6×2 = 19,2.

Пример 4. Вычисление молярной массы газа.

Важно

Масса0,327×10-3 м3 газа при 130С и давлении 1,040×105 Па равна 0,828×10-3 кг. Вычислите молярную массу газа.

Решение.

Вычислить молярную массу газа можно, используя уравнение Менделеева-Клапейрона:

,

где m – масса газа; М – молярная масса газа; R – молярная (универсальная) газовая постоянная, значение которой определяется принятыми единицами измерения.

Если давление измерять в Па, а объем в м3, то R=8,3144×103 Дж/(кмоль×К).

Источник: https://megaobuchalka.ru/4/43254.html

Формулы для вычисления массы и объема газа

2.1. Относительная плотность газа d равна отношению плотностей (ρ1 и ρ2) газов (при одинаковых давлении и температуре):

d = ρ1: ρ2 ≈ М1 :М2 (2.1)

где М1 и М2 – молекулярные массы газов.

Относительная плотность газа:

по отношению к воздуху: d ≈ М/29
по отношению к водороду: d ≈ М/2

где М, 29 и 2 – соответствующие молекулярные массы данного газа, воздуха и водорода.

2.2. Весовое количество а (в г ) газа в данном объеме V (в дм3):

  • а =М *1.293 *р *273 * V /28.98 (273 +t) *760 =0.01605 * р *М * V/273 +t (2.2)

где М – молекулярная масса газа, р – давление газа, мм РТ.ст., t – температура газа, 0С.

Количество газа в г на 1 дм3 при нормальных условиях

а =1.293 : d

где d – относительная плотность газа по отношению к воздуху.

2.3. Объем V, занимаемый данным весовым количеством а газа:

V = а*22.4 *760*(273 +t) /М*р (2.4)

2.5. Газовые смеси

Масса (в г) смеси n образных компонентов, имеющих объемы V1, V2 … Vn и молекулярные массы М1, М2 … Мn, равна

где 22,4 – объем 1 моль вещества в газообразном состоянии при 273 К и 101,32 кПа (0°С и 760мм. рт. ст.)

Так как объем смеси V= V1 + V2 + … + Vn, то 1 дм3 ее имеет массу:

Средняя молекулярная масса М газовой смеси (при аддитивности ее свойств) равна:

Концентрацию компонентов газовых смесей выражают чаще всего в объемных процентах. Объемная концентрация (V1/V·100) численно совпадает с долей парциального давления компонента (р1/р·100) и с его мольной концентрацией (М1/М·100).

Доли отдельных компонентов i в газовой смеси равны, %

массовыеобъемные

где qi – массовое содержание i-го компонента в смеси.

В равных объемах различных газов при одинаковых условиях содержится одинаковое число молекул, поэтому

р1:р2: … = V1:V2: … = М1:М2:…

где М – число молей.

Число молей компонента:

и т.д.

Если газ находится при одних условиях (Р, Т) и необходимо определить его объем или массу при других условиях (Р´, Т´), то используют формулы:

для пересчета объема

для пересчета массы

При Т = const парциальное давление Рнас насыщенного пара в газовой смеси вне зависимости от общего давления постоянно. При 101,32 кПа и Т К 1 моль газа или пара занимает объем 22,4 (Т/273)дм3. Если давление пара при этой температуре равно Рнас, то объем 1 моль равен:

Таким образом, масса 1м3 пара молекулярной массы М при температуре Т и давлении Рнас равна, в г/м3

Зная массовое содержание насыщенного пара в 1м3 смеси, можно вычислить его давление:

Объем сухого газа вычисляют по формуле:

где Рнас.,Т – давление насыщенного водяного пара при температуре Т.

Приведение объемов сухого V(Т,Р)сух. и влажного V(Т,Р)вл. газов к нормальным условиям (н.у.) (273 К и 101,32 кПа) производят по формулам:

Формулой

пользуются для пересчета объема влажного газа, находящегося при Р и Т, к другим Р´, Т´, при условии, что с изменением температуры меняется и равновесное давление водяного пара. Выражения для пересчета объемов газа в разных условиях аналогичны:

Совет

Если давление водяного пара насыщенного пара при какой-либо температуре равно Рнас., а необходимо вычислить Gн.у. – содержание его в 1 м3 газа при н.у., то используют уравнение (1.2), но в этом случае Т не есть температура насыщения, а равна 273 К.

Отсюда следует, что:

Gн.у. = 4,396·10-7 Мрнас..

Давление насыщенного водяного пара, если известно его содержание в 1м3 при н.у. вычисляют по формуле:

Источник: https://homework.net.ua/formuly-dlya-vychisleniya-massy-i-obema-gaza/

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector