Dom · Mreže · Kako pronaći zapreminu molekula. Molarna masa i molarni volumen supstance

Kako pronaći zapreminu molekula. Molarna masa i molarni volumen supstance

Zajedno s masom i zapreminom, kemijski proračuni često koriste količinu tvari proporcionalnu broju strukturnih jedinica sadržanih u tvari. U svakom slučaju mora se naznačiti na koje se strukturne jedinice (molekule, atomi, joni, itd.) misli. Jedinica za količinu supstance je mol.

Mol je količina tvari koja sadrži onoliko molekula, atoma, iona, elektrona ili drugih strukturnih jedinica koliko ima atoma u 12 g izotopa ugljika 12C.

Broj strukturnih jedinica sadržanih u 1 molu supstance (Avogadrova konstanta) se određuje sa velikom preciznošću; u praktičnim proračunima uzima se jednakim 6,02 1024 mol -1.

Nije teško pokazati da je masa 1 mola supstance (molarna masa), izražena u gramima, brojčano jednaka relativnoj molekulskoj masi ove supstance.

Dakle, relativna molekulska težina (ili, skraćeno, molekulska težina) slobodnog hlora C1g iznosi 70,90. Dakle, molarna masa molekularnog hlora iznosi 70,90 g/mol. Međutim, molarna masa atoma hlora je upola manja (45,45 g/mol), budući da 1 mol molekula Cl hlora sadrži 2 mola atoma hlora.

Prema Avogadrovom zakonu, jednake količine bilo kojeg plina uzetih na istoj temperaturi i istom tlaku sadrže isti broj molekula. Drugim riječima, isti broj molekula bilo kojeg plina zauzima isti volumen pod istim uvjetima. U isto vrijeme, 1 mol bilo kojeg plina sadrži isti broj molekula. Prema tome, pod istim uslovima, 1 mol bilo kog gasa zauzima istu zapreminu. Ova zapremina se naziva molarna zapremina gasa i pod normalnim uslovima (0°C, pritisak 101, 425 kPa) jednaka je 22,4 litara.

Na primjer, izjava “sadržaj ugljičnog dioksida u zraku je 0,04% (vol.)” znači da će pri parcijalnom tlaku od CO 2 jednakom tlaku zraka i na istoj temperaturi, ugljični dioksid sadržan u zraku uzeti do 0,04% ukupne zapremine koju zauzima vazduh.

Test zadatak

1. Uporedite broj molekula sadržanih u 1 g NH 4 i u 1 g N 2. U kom slučaju i koliko puta je broj molekula veći?

2. Izrazite masu jedne molekule sumpor-dioksida u gramima.



4. Koliko molekula ima u 5,00 ml hlora pod standardnim uslovima?

4. Koju zapreminu u normalnim uslovima zauzima 27 10 21 molekul gasa?

5. Izrazite masu jedne molekule NO 2 u gramima -

6. Koliki je omjer zapremina koje zauzima 1 mol O2 i 1 mol Oz (uslovi su isti)?

7. Pod istim uslovima uzimaju se jednake mase kiseonika, vodonika i metana. Nađite omjer volumena uzetih plinova.

8. Na pitanje koliku zapreminu će zauzeti 1 mol vode u normalnim uslovima, odgovor je bio: 22,4 litara. Da li je ovo tačan odgovor?

9. Izrazite masu jednog HCl molekula u gramima.

Koliko molekula ugljen-dioksida ima u 1 litru vazduha ako je zapreminski sadržaj CO 2 0,04% (normalni uslovi)?

10. Koliko molova se nalazi u 1 m 4 nekog gasa u normalnim uslovima?

11. Izrazite u gramima masu jednog molekula H 2 O-

12. Koliko mola kiseonika ima u 1 litru vazduha, ako je zapremina

14. Koliko molova azota ima u 1 litru vazduha ako je njegov zapreminski sadržaj 78% (normalni uslovi)?

14. Pod istim uslovima uzimaju se jednake mase kiseonika, vodonika i azota. Nađite omjer volumena uzetih plinova.

15. Uporedite broj molekula sadržanih u 1 g NO 2 i u 1 g N 2 . U kom slučaju i koliko puta je broj molekula veći?

16. Koliko molekula sadrži 2,00 ml vodonika pod standardnim uslovima?

17. Izrazite u gramima masu jednog molekula H 2 O-

18. Koju zapreminu zauzima 17 10 21 molekul gasa u normalnim uslovima?

BRZINA HEMIJSKIH REAKCIJA

Prilikom definisanja koncepta brzina hemijske reakcije potrebno je razlikovati homogene i heterogene reakcije. Ako se reakcija dogodi u homogenom sistemu, na primjer, u otopini ili u mješavini plinova, tada se događa u cijelom volumenu sistema. Brzina homogene reakcije je količina supstance koja reaguje ili nastaje kao rezultat reakcije u jedinici vremena po jedinici zapremine sistema. Budući da je odnos broja molova supstance i zapremine u kojoj je raspoređena molarna koncentracija supstance, brzina homogene reakcije se takođe može definisati kao promjena koncentracije u jedinici vremena bilo koje od tvari: početnog reagensa ili produkta reakcije. Kako bi se osiguralo da je rezultat izračuna uvijek pozitivan, bez obzira na to da li se temelji na reagensu ili proizvodu, u formuli se koristi znak “±”:



U zavisnosti od prirode reakcije, vreme se može izraziti ne samo u sekundama, kako zahteva SI sistem, već iu minutama ili satima. Tokom reakcije, veličina njegove brzine nije konstantna, već se kontinuirano mijenja: smanjuje se kako se smanjuju koncentracije polaznih tvari. Gornji proračun daje prosječnu vrijednost brzine reakcije u određenom vremenskom intervalu Δτ = τ 2 – τ 1. Prava (trenutna) brzina je definirana kao granica kojoj teži omjer Δ WITH/ Δτ pri Δτ → 0, tj. prava brzina je jednaka derivatu koncentracije u odnosu na vrijeme.

Za reakciju čija jednadžba sadrži stehiometrijske koeficijente koji se razlikuju od jedinice, vrijednosti brzine izražene za različite tvari nisu iste. Na primjer, za reakciju A + 4B = D + 2E, potrošnja supstance A je jedan mol, supstance B je tri mola, a zaliha supstance E je dva mola. Zbog toga υ (A) = ⅓ υ (B) = υ (D) =½ υ (E) ili υ (E) . = ⅔ υ (IN) .

Ako dođe do reakcije između supstanci koje se nalaze u različitim fazama heterogenog sistema, onda se može dogoditi samo na granici između ovih faza. Na primjer, interakcija između otopine kiseline i komada metala događa se samo na površini metala. Brzina heterogene reakcije je količina supstance koja reaguje ili nastaje kao rezultat reakcije u jedinici vremena po jedinici površine interfejsa:

.

Ovisnost brzine kemijske reakcije od koncentracije reaktanata izražava se zakonom djelovanja mase: pri konstantnoj temperaturi, brzina kemijske reakcije je direktno proporcionalna umnošku molarnih koncentracija reagujućih supstanci podignutih na stepene jednake koeficijentima u formulama ovih supstanci u jednadžbi reakcije. Zatim za reakciju

2A + B → proizvodi

odnos je validan υ ~ · WITH A 2 · WITH B, a za prelazak na jednakost uvodi se koeficijent proporcionalnosti k, zvao konstanta brzine reakcije:

υ = k· WITH A 2 · WITH B = k·[A] 2 ·[B]

(molarne koncentracije u formulama mogu se označiti slovom WITH sa odgovarajućim indeksom i formulom supstance u uglastim zagradama). Fizičko značenje konstante brzine reakcije je brzina reakcije pri koncentracijama svih reaktanata jednakim 1 mol/l. Dimenzija konstante brzine reakcije zavisi od broja faktora na desnoj strani jednačine i može biti c –1 ; s –1 ·(l/mol); s –1 · (l 2 /mol 2) itd., odnosno tako da se u svakom slučaju u proračunima brzina reakcije izražava u mol · l –1 · s –1.

Za heterogene reakcije, jednadžba zakona djelovanja mase uključuje koncentracije samo onih tvari koje su u plinovitoj fazi ili u otopini. Koncentracija tvari u čvrstoj fazi je konstantna vrijednost i uključena je u konstantu brzine, na primjer, za proces sagorijevanja uglja C + O 2 = CO 2, zapisuje se zakon djelovanja mase:

υ = k I·const··= k·,

Gdje k= k I konst.

U sistemima u kojima su jedna ili više supstanci gasovi, brzina reakcije zavisi i od pritiska. Na primjer, kada vodik stupi u interakciju s parama joda H 2 + I 2 = 2HI, brzina kemijske reakcije bit će određena izrazom:

υ = k··.

Ako povećate pritisak, na primjer, za 4 puta, tada će se volumen koji zauzima sistem smanjiti za istu količinu, a samim tim i koncentracije svake od reagujućih tvari će se povećati za istu količinu. Brzina reakcije u ovom slučaju će se povećati 9 puta

Ovisnost brzine reakcije o temperaturi opisano van't Hoffovim pravilom: sa svakih 10 stepeni porasta temperature, brzina reakcije se povećava za 2-4 puta. To znači da kako temperatura raste u aritmetičkoj progresiji, brzina kemijske reakcije raste eksponencijalno. Osnova u formuli progresije je temperaturni koeficijent brzine reakcijeγ, koji pokazuje koliko se puta povećava brzina date reakcije (ili, što je isto, konstanta brzine) sa povećanjem temperature za 10 stepeni. Matematički, Van't Hoffovo pravilo se izražava formulama:

ili

gdje i su brzine reakcije, respektivno, na početnoj t 1 i konačno t 2 temperature. Van't Hoffovo pravilo se također može izraziti sljedećim relacijama:

; ; ; ,

gdje i su, respektivno, brzina i konstanta brzine reakcije na temperaturi t; i – iste vrijednosti na temperaturi t +10n; n– broj intervala od "deset stepeni" ( n =(t 2 –t 1)/10), za koji se temperatura promijenila (može biti cijeli ili razlomak, pozitivan ili negativan).

Test zadatak

1. Pronađite vrijednost konstante brzine za reakciju A + B -> AB, ako je pri koncentracijama tvari A i B jednakim 0,05 odnosno 0,01 mol/l, brzina reakcije 5 10 -5 mol/(l -min).

2. Koliko će se puta promijeniti brzina reakcije 2A + B -> A2B ako se koncentracija supstance A poveća 2 puta, a koncentracija supstance B smanji za 2 puta?

4. Koliko puta treba povećati koncentraciju supstance, B 2 u sistemu 2A 2 (g) + B 2 (g) = 2A 2 B (g), tako da kada se koncentracija supstance A smanji za 4 puta , brzina direktne reakcije se ne mijenja ?

4. Neko vrijeme nakon početka reakcije 3A+B->2C+D, koncentracije supstanci su bile: [A] =0,04 mol/l; [B] = 0,01 mol/l; [C] =0,008 mol/l. Koje su početne koncentracije tvari A i B?

5. U sistemu CO + C1 2 = COC1 2 koncentracija je povećana sa 0,04 na 0,12 mol/l, a koncentracija hlora sa 0,02 na 0,06 mol/l. Koliko puta se povećala brzina reakcije naprijed?

6. Reakcija između supstanci A i B izražava se jednadžbom: A + 2B → C. Početne koncentracije su: [A] 0 = 0,04 mol/l, [B] o = 0,05 mol/l. Konstanta brzine reakcije je 0,4. Odrediti početnu brzinu reakcije i brzinu reakcije nakon nekog vremena, kada se koncentracija tvari A smanji za 0,01 mol/l.

7. Kako će se promijeniti brzina reakcije 2CO + O2 = 2CO2 koja se odvija u zatvorenoj posudi ako se pritisak udvostruči?

8. Izračunajte koliko će se puta povećati brzina reakcije ako se temperatura sistema poveća sa 20 °C na 100 °C, uzimajući vrijednost temperaturnog koeficijenta brzine reakcije jednaku 4.

9. Kako će se promijeniti brzina reakcije 2NO(r.) + 0 2 (g.) → 2N02(r.) ako se pritisak u sistemu poveća za 4 puta;

10. Kako će se promijeniti brzina reakcije 2NO(r.) + 0 2 (g.) → 2N02(r.) ako se zapremina sistema smanji za 4 puta?

11. Kako će se promijeniti brzina reakcije 2NO(r.) + 0 2 (g.) → 2N02(r.) ako se koncentracija NO poveća za 4 puta?

12. Koliki je temperaturni koeficijent brzine reakcije ako je s porastom temperature za 40 stepeni brzina reakcije

povećava za 15,6 puta?

14. . Pronađite vrijednost konstante brzine za reakciju A + B -> AB, ako je pri koncentracijama tvari A i B jednakim 0,07 odnosno 0,09 mol/l, brzina reakcije 2,7 10 -5 mol/(l-min ).

14. Reakcija između supstanci A i B izražava se jednadžbom: A + 2B → C. Početne koncentracije su: [A] 0 = 0,01 mol/l, [B] o = 0,04 mol/l. Konstanta brzine reakcije je 0,5. Odrediti početnu brzinu reakcije i brzinu reakcije nakon nekog vremena, kada se koncentracija tvari A smanji za 0,01 mol/l.

15. Kako će se promijeniti brzina reakcije 2NO(r.) + 0 2 (g.) → 2N02(r.) ako se pritisak u sistemu udvostruči;

16. U sistemu CO + C1 2 = COC1 2 koncentracija je povećana sa 0,05 na 0,1 mol/l, a koncentracija hlora sa 0,04 na 0,06 mol/l. Koliko puta se povećala brzina reakcije naprijed?

17. Izračunajte koliko će se puta povećati brzina reakcije ako se temperatura sistema poveća sa 20 °C na 80 °C, uzimajući vrijednost temperaturnog koeficijenta brzine reakcije jednaku 2.

18. Izračunajte koliko će se puta povećati brzina reakcije ako se temperatura sistema poveća sa 40 °C na 90 °C, uzimajući vrijednost temperaturnog koeficijenta brzine reakcije jednaku 4.

HEMIJSKA VEZA. FORMIRANJE I STRUKTURA MOLEKULA

1. Koje vrste hemijskih veza poznajete? Navedite primjer formiranja ionske veze metodom valentne veze.

2. Koja hemijska veza se naziva kovalentna? Šta je karakteristično za kovalentni tip veze?

4. Koja svojstva karakteriše kovalentna veza? Pokažite to konkretnim primjerima.

4. Koja je vrsta hemijske veze u molekulima H2; Cl 2 HC1?

5. Kakva je priroda veza u molekulima? NCI 4 CS 2, CO 2? Za svaki od njih označiti smjer pomaka zajedničkog elektronskog para.

6. Koja hemijska veza se naziva jonskom? Šta je karakteristično za jonski tip veze?

7. Koja je vrsta veze u molekulima NaCl, N 2, Cl 2?

8. Nacrtajte sve moguće načine preklapanja s-orbitale sa p-orbitalom;. Navedite smjer komunikacije u ovom slučaju.

9. Objasnite donorsko-akceptorski mehanizam kovalentnih veza na primjeru nastanka fosfonijum jona [PH 4 ]+.

10. U molekulima CO, C0 2, da li je veza polarna ili nepolarna? Objasni. Opišite vodoničnu vezu.

11. Zašto su neki molekuli koji imaju polarne veze uglavnom nepolarni?

12. Kovalentni ili jonski tip veze je tipičan za sledeća jedinjenja: Nal, S0 2, KF? Zašto je jonska veza ekstremni slučaj kovalentne veze?

14. Šta je metalna veza? Po čemu se razlikuje od kovalentne veze? Koja svojstva metala određuje?

14. Kakva je priroda veza između atoma u molekulima; KHF 2, H 2 0, HNO ?

15. Kako možemo objasniti visoku snagu veze između atoma u molekulu dušika N2 i znatno nižu čvrstoću u molekulu fosfora P4?

16 . Koja vrsta veze se naziva vodonična veza? Zašto stvaranje vodoničnih veza nije tipično za molekule H2S i HC1, za razliku od H2O i HF?

17. Koja veza se naziva jonskom? Da li ionska veza ima svojstva zasićenja i usmjerenosti? Zašto je to ekstremni slučaj kovalentne veze?

18. Koja je vrsta veze u molekulima NaCl, N 2, Cl 2?

Da biste saznali sastav bilo koje gasovite supstance, morate biti u stanju da operišete sa konceptima kao što su molarni volumen, molarna masa i gustina supstance. U ovom članku ćemo pogledati koliki je molarni volumen i kako ga izračunati?

Količina supstance

Kvantitativni proračuni se provode kako bi se stvarno izvršio određeni proces ili kako bi se saznao sastav i struktura određene tvari. Ove proračune je nezgodno izvoditi s apsolutnim vrijednostima mase atoma ili molekula zbog činjenice da su vrlo male. Relativne atomske mase se također ne mogu koristiti u većini slučajeva, jer nisu povezane s općenito prihvaćenim mjerama mase ili zapremine supstance. Stoga je uveden pojam količine tvari, koji se označava grčkim slovom v (nu) ili n. Količina tvari proporcionalna je broju strukturnih jedinica (molekula, atomskih čestica) sadržanih u tvari.

Jedinica za količinu supstance je mol.

Mol je količina tvari koja sadrži isti broj strukturnih jedinica koliko ima atoma sadržanih u 12 g izotopa ugljika.

Masa 1 atoma je 12 a. e.m., dakle, broj atoma u 12 g ugljičnog izotopa jednak je:

Na= 12g/12*1,66057*10 na stepen-24g=6,0221*10 na stepen 23

Fizička veličina Na naziva se Avogadrova konstanta. Jedan mol bilo koje supstance sadrži 6,02 * 10 na snagu 23 čestice.

Rice. 1. Avogadrov zakon.

Molarna zapremina gasa

Molarna zapremina gasa je odnos zapremine supstance i količine te supstance. Ova vrijednost se izračunava dijeljenjem molarne mase tvari s njenom gustinom koristeći sljedeću formulu:

gdje je Vm molarni volumen, M molarna masa, a p je gustina supstance.

Rice. 2. Formula molarne zapremine.

U međunarodnom C sistemu, molarni volumen gasovitih materija se meri u kubnim metrima po molu (m 3 /mol)

Molarna zapremina gasovitih supstanci razlikuje se od supstanci u tečnom i čvrstom agregatnom stanju po tome što gasoviti element sa količinom od 1 mol uvek zauzima isti volumen (ako su zadovoljeni isti parametri).

Zapremina gasa zavisi od temperature i pritiska, tako da prilikom izračunavanja treba uzeti zapreminu gasa u normalnim uslovima. Normalnim uslovima smatraju se temperatura od 0 stepeni i pritisak od 101,325 kPa. Molarna zapremina 1 mola gasa u normalnim uslovima je uvek ista i jednaka je 22,41 dm 3 /mol. Ovaj volumen se naziva molarni volumen idealnog plina. To jest, u 1 molu bilo kojeg plina (kiseonik, vodonik, vazduh) zapremina je 22,41 dm 3 /m.

Rice. 3. Molarna zapremina gasa u normalnim uslovima.

Tabela "molarna zapremina gasova"

Sljedeća tabela prikazuje zapreminu nekih gasova:

Gas Molarni volumen, l
H 2 22,432
O2 22,391
Cl2 22,022
CO2 22,263
NH 3 22,065
SO 2 21,888
Idealno 22,41383

P1V1=P2V2, ili, što je isto, PV=const (Boyle-Mariotteov zakon). Pri konstantnom pritisku, odnos zapremine i temperature ostaje konstantan: V/T=const (Gay-Lussacov zakon). Ako fiksiramo volumen, onda je P/T=const (Charlesov zakon). Kombinovanjem ova tri zakona dobija se univerzalni zakon koji kaže da je PV/T=const. Ovu jednačinu uspostavio je francuski fizičar B. Clapeyron 1834. godine.

Vrijednost konstante određena je samo količinom supstance gas. DI. Mendeljejev je izveo jednačinu za jedan mol 1874. Dakle, to je vrijednost univerzalne konstante: R=8,314 J/(mol∙K). Dakle, PV=RT. U slučaju proizvoljne količine gasνPV=νRT. Količina same supstance može se naći od mase do molarne mase: ν=m/M.

Molarna masa je numerički jednaka relativnoj molekulskoj masi. Potonji se može pronaći iz periodnog sistema, naznačen je u ćeliji elementa, u pravilu, . Molekularna težina jednaka je zbroju molekulskih masa njegovih sastavnih elemenata. U slučaju atoma različitih valencija, potreban je indeks. On at mer, M(N2O)=14∙2+16=28+16=44 g/mol.

Normalni uslovi za gasove at Uobičajeno se pretpostavlja da je P0 = 1 atm = 101,325 kPa, temperatura T0 = 273,15 K = 0°C. Sada možete pronaći zapreminu jednog mola gas at normalno uslovima: Vm=RT/P0=8,314∙273,15/101,325=22,413 l/mol. Ova tablična vrijednost je molarni volumen.

U normalnim uslovima uslovima količina u odnosu na zapreminu gas na molarni volumen: ν=V/Vm. Za proizvoljno uslovima morate direktno koristiti Mendelejev-Klapejronovu jednačinu: ν=PV/RT.

Dakle, pronaći volumen gas at normalno uslovima, potrebna vam je količina supstance (broj molova) ovoga gas pomnožiti sa molarnom zapreminom jednakim 22,4 l/mol. Koristeći obrnutu operaciju, možete pronaći količinu tvari iz date zapremine.

Da biste pronašli zapreminu jednog mola supstance u čvrstom ili tekućem stanju, pronađite njenu molarnu masu i podelite sa njenom gustinom. Jedan mol bilo kog gasa u normalnim uslovima ima zapreminu od 22,4 litara. Ako se uslovi promijene, izračunajte zapreminu jednog mola koristeći Clapeyron-Mendeleev jednadžbu.

Trebaće ti

  • Periodni sistem Mendeljejeva, tabela gustine supstanci, manometar i termometar.

Instrukcije

Određivanje zapremine jednog mola ili čvrste supstance
Odredite hemijsku formulu čvrste supstance ili tečnosti koju proučavate. Zatim, koristeći periodni sistem, pronađite atomske mase elemenata koji su uključeni u formulu. Ako je neko uključeno u formulu više puta, pomnožite njegovu atomsku masu s tim brojem. Zbrojite atomske mase i dobijete molekularnu masu od čega je čvrsta ili tečnost napravljena. Ona će biti numerički jednaka molarnoj masi izmjerenoj u gramima po molu.

Koristeći tablicu gustoće tvari, pronađite ovu vrijednost za materijal tijela ili tekućine koja se proučava. Nakon toga, podijelite molarnu masu sa gustinom supstance, mjerenom u g/cm³ V=M/ρ. Rezultat je zapremina jednog mola u cm³. Ako supstanca ostane nepoznata, biće nemoguće odrediti zapreminu jednog njenog mola.

Molarna zapremina gasa jednaka je odnosu zapremine gasa i količine supstance ovog gasa, tj.


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


gde je V m molarni volumen gasa - konstantna vrednost za bilo koji gas pod datim uslovima;


V(X) – zapremina gasa X;


n(X) – količina gasovite supstance X.


Molarna zapremina gasova u normalnim uslovima (normalan pritisak p n = 101,325 Pa ≈ 101,3 kPa i temperatura T n = 273,15 K ≈ 273 K) je V m = 22,4 l/mol.

Zakoni o idealnim gasovima

U proračunima koji uključuju gasove, često je potrebno preći sa ovih uslova na normalne ili obrnuto. U ovom slučaju, zgodno je koristiti formulu koja slijedi iz kombiniranog plinskog zakona Boyle-Mariottea i Gay-Lussaca:


pV / T = p n V n / T n


gdje je p pritisak; V - zapremina; T - temperatura na Kelvinovoj skali; indeks “n” označava normalne uslove.

Zapreminski udio

Sastav gasnih mešavina često se izražava pomoću zapreminskog udela - odnosa zapremine date komponente prema ukupnoj zapremini sistema, tj.


φ(X) = V(X) / V


gdje je φ(X) volumenski udio komponente X;


V(X) - zapremina komponente X;


V je zapremina sistema.


Zapreminski udio je bezdimenzionalna veličina; izražava se u ulomcima jedinice ili kao postotak.


Primer 1. Koju zapreminu će zauzeti amonijak mase 51 g na temperaturi od 20°C i pritisku od 250 kPa?







1. Odredite količinu amonijačne supstance:


n(NH 3) = m(NH 3) / M(NH 3) = 51 / 17 = 3 mol.


2. Zapremina amonijaka u normalnim uslovima je:


V(NH 3) = V m n(NH 3) = 22,4 3 = 67,2 l.


3. Koristeći formulu (3) reduciramo zapreminu amonijaka na ove uslove (temperatura T = (273 + 20) K = 293 K):


V(NH 3) = pn Vn (NH 3) / pT n = 101,3 293 67,2 / 250 273 = 29,2 l.


Odgovor: V(NH 3) = 29,2 l.






Primer 2. Odrediti zapreminu koju će gasna mešavina koja sadrži vodonik, mase 1,4 g i azota, mase 5,6 g, zauzimati u normalnim uslovima.







1. Pronađite količine vodonika i dušikovih tvari:


n(N 2) = m(N 2) / M(N 2) = 5,6 / 28 = 0,2 mol


n(H 2) = m(H 2) / M(H 2) = 1,4 / 2 = 0,7 mol


2. Kako u normalnim uslovima ovi gasovi ne interaguju jedan sa drugim, zapremina gasne mešavine će biti jednaka zbiru zapremina gasova, tj.


V(smjese) = 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 l.


Odgovor: V(smjesa) = 20,16 l.





Zakon volumetrijskih odnosa

Kako riješiti problem koristeći “Zakon volumenskih odnosa”?


Zakon omjera volumena: Zapremine plinova uključenih u reakciju su međusobno povezane kao mali cijeli brojevi jednaki koeficijentima u jednadžbi reakcije.


Koeficijenti u jednadžbi reakcije pokazuju brojeve volumena reagujućih i formiranih gasovitih supstanci.


Primjer. Izračunajte količinu zraka koja je potrebna za sagorijevanje 112 litara acetilena.


1. Sastavljamo jednačinu reakcije:

2. Na osnovu zakona zapreminskih odnosa izračunavamo zapreminu kiseonika:


112 / 2 = X / 5, odakle je X = 112 5 / 2 = 280l


3. Odredite zapreminu vazduha:


V(zrak) = V(O 2) / φ(O 2)


V(zrak) = 280 / 0,2 = 1400 l.

Lekcija 1.

Tema: Količina supstance. Krtica

Hemija je nauka o supstancama. Kako mjeriti supstance? U kojim jedinicama? U molekulima koji čine tvari, ali to je vrlo teško učiniti. U gramima, kilogramima ili miligramima, ali ovako se mjeri masa. Šta ako spojimo masu koja se mjeri na vagi i broj molekula tvari, je li to moguće?

a) H-vodonik

A n = 1a.u.m.

1a.u.m = 1,66*10 -24 g

Uzmimo 1 g vodonika i izbrojimo broj atoma vodika u ovoj masi (neka učenici to urade pomoću kalkulatora).

N n = 1g / (1,66*10 -24) g = 6,02*10 23

b) O-kiseonik

A o = 16 a.u.m = 16 * 1,67 * 10 -24 g

N o = 16 g / (16 * 1,66 * 10 -24) g = 6,02 * 10 23

c) C-ugljenik

A c = 12a.u.m = 12*1,67*10 -24 g

N c = 12g / (12* 1,66*10 -24) g = 6,02*10 23

Zaključimo: ako uzmemo masu tvari koja je po veličini jednaka atomskoj masi, ali uzeta u gramima, tada će uvijek postojati (za bilo koju tvar) 6,02 * 10 23 atoma ove tvari.

H 2 O - voda

18 g / (18 * 1,66 * 10 -24) g = 6,02 * 10 23 molekula vode, itd.

N a = 6,02*10 23 - Avogadrov broj ili konstanta.

Mol je količina supstance koja sadrži 6,02 * 10 23 molekula, atoma ili jona, tj. strukturne jedinice.

Postoje molovi molekula, molovi atoma, molovi jona.

n je broj molova (broj molova se često označava),
N je broj atoma ili molekula,
N a = Avogadrova konstanta.

Kmol = 10 3 mol, mmol = 10 -3 mol.

Prikažite portret Amedea Avogadra na multimedijalnoj instalaciji i ukratko pričajte o njemu ili uputite učenika da pripremi kratak izvještaj o životu naučnika.

Lekcija 2.

Tema: “Molarna masa supstance”

Kolika je masa 1 mola supstance? (Učenici često mogu sami izvući zaključak.)

Masa jednog mola supstance jednaka je njenoj molekulskoj masi, ali izražena u gramima. Masa jednog mola supstance naziva se molarna masa i označava se sa M.

Formule:

M - molarna masa,
n - broj molova,
m je masa supstance.

Masa mola se meri u g/mol, masa kmola se meri u kg/kmol, masa mmol se meri u mg/mol.

Popunite tabelu (tabele su raspoređene).

Supstanca

Broj molekula
N=N a n

Molarna masa
M=
(obračunato prema PSHE)

Broj mladeža
n()=

Masa supstance
m = M n

5mol

H2SO4

12 ,0 4*10 26

Lekcija 3.

Tema: Molarna zapremina gasova

Hajde da rešimo problem. Odrediti zapreminu vode čija je masa u normalnim uslovima 180 g.

Dato:

One. Zapreminu tečnih i čvrstih tijela izračunavamo kroz gustinu.

Ali, kada se izračunava zapremina gasova, nije potrebno znati gustinu. Zašto?

Italijanski naučnik Avogadro utvrdio je da jednake zapremine različitih gasova pod istim uslovima (pritisak, temperatura) sadrže isti broj molekula – ova izjava se naziva Avogadrov zakon.

One. ako je, pod jednakim uslovima, V(H 2) =V(O 2), onda je n(H 2) =n(O 2), i obrnuto, ako je, pod jednakim uslovima, n(H 2) =n(O 2), tada će zapremine ovih gasova biti iste. A mol tvari uvijek sadrži isti broj molekula 6,02 * 10 23.

zaključujemo - pod istim uslovima molovi gasova treba da zauzimaju istu zapreminu.

U normalnim uslovima (t=0, P=101,3 kPa. ili 760 mm Hg.), molovi svih gasova zauzimaju istu zapreminu. Ovaj volumen se naziva molarni.

V m =22,4 l/mol

1 kmol zauzima zapreminu od -22,4 m 3 /kmol, 1 mmol zauzima zapreminu od -22,4 ml/mmol.

Primjer 1.(Rješava se na tabli):

Dato: Rješenje:


Našli ste grešku?
Odaberite ga i kliknite:
CTRL+ENTER