Υπό κανονικές συνθήκες, καταλαμβάνεται ο ίδιος μοριακός όγκος. ΜοΙ. Ο νόμος του Avogadro. μοριακός όγκος αερίου

Μία από τις βασικές μονάδες στο Διεθνές Σύστημα Μονάδων (SI) είναι Η μονάδα ποσότητας μιας ουσίας είναι το mole.

ΕΛΙΑ δερματος – αυτή είναι η ποσότητα μιας ουσίας που περιέχει τόσες δομικές μονάδες μιας δεδομένης ουσίας (μόρια, άτομα, ιόντα κ.λπ.) όσα άτομα άνθρακα περιέχονται σε 0,012 kg (12 g) ενός ισοτόπου άνθρακα 12 ΜΕ .

Λαμβάνοντας υπόψη ότι η τιμή της απόλυτης ατομικής μάζας για τον άνθρακα είναι ίση με Μ(ΝΤΟ) = 1,99 10  26 kg, ο αριθμός των ατόμων άνθρακα μπορεί να υπολογιστεί Ν ΕΝΑ, περιέχεται σε 0,012 kg άνθρακα.

Ένα mole οποιασδήποτε ουσίας περιέχει τον ίδιο αριθμό σωματιδίων αυτής της ουσίας (δομικές μονάδες). Ο αριθμός των δομικών μονάδων που περιέχονται σε μια ουσία με ποσότητα ενός mole είναι 6,02 10 23 και καλείται ο αριθμός του Avogadro (Ν ΕΝΑ ).

Για παράδειγμα, ένα mole χαλκού περιέχει 6,02 10 23 άτομα χαλκού (Cu) και ένα mole υδρογόνου (H 2) περιέχει 6,02 10 23 μόρια υδρογόνου.

Μοριακή μάζα(Μ) είναι η μάζα μιας ουσίας που λαμβάνεται σε ποσότητα 1 mole.

Η μοριακή μάζα χαρακτηρίζεται με το γράμμα Μ και έχει διάσταση [g/mol]. Στη φυσική χρησιμοποιούν τη μονάδα [kg/kmol].

Στη γενική περίπτωση, η αριθμητική τιμή της μοριακής μάζας μιας ουσίας συμπίπτει αριθμητικά με την τιμή της σχετικής μοριακής (σχετικής ατομικής) μάζας της.

Για παράδειγμα, το σχετικό μοριακό βάρος του νερού είναι:

Мr(Н 2 О) = 2Аr (Н) + Аr (O) = 2∙1 + 16 = 18 π.μ.

Η μοριακή μάζα του νερού έχει την ίδια τιμή, αλλά εκφράζεται σε g/mol:

M (H 2 O) = 18 g/mol.

Έτσι, ένα mole νερού που περιέχει 6,02 10 23 μόρια νερού (αντίστοιχα 2 6,02 10 23 άτομα υδρογόνου και 6,02 10 23 άτομα οξυγόνου) έχει μάζα 18 γραμμάρια. Το νερό, με ποσότητα ουσίας 1 mole, περιέχει 2 mole ατόμων υδρογόνου και ένα mole ατόμων οξυγόνου.

1.3.4. Η σχέση μεταξύ της μάζας μιας ουσίας και της ποσότητάς της

Γνωρίζοντας τη μάζα μιας ουσίας και τον χημικό τύπο της, και επομένως την τιμή της μοριακής της μάζας, μπορείτε να προσδιορίσετε την ποσότητα της ουσίας και, αντίθετα, γνωρίζοντας την ποσότητα της ουσίας, μπορείτε να προσδιορίσετε τη μάζα της. Για τέτοιους υπολογισμούς θα πρέπει να χρησιμοποιήσετε τους τύπους:

όπου ν είναι η ποσότητα της ουσίας, [mol]. Μ– μάζα της ουσίας, [g] ή [kg]· M – μοριακή μάζα της ουσίας, [g/mol] ή [kg/kmol].

Για παράδειγμα, για να βρούμε τη μάζα του θειικού νατρίου (Na 2 SO 4) σε ποσότητα 5 moles, βρίσκουμε:

1) η τιμή της σχετικής μοριακής μάζας του Na 2 SO 4, που είναι το άθροισμα των στρογγυλεμένων τιμών των σχετικών ατομικών μαζών:

Мr(Na 2 SO 4) = 2Аr(Na) + Аr(S) + 4Аr(O) = 142,

2) αριθμητικά ίση τιμή της μοριακής μάζας της ουσίας:

M(Na 2 SO 4) = 142 g/mol,

3) και, τέλος, η μάζα 5 mol θειικού νατρίου:

m = ν M = 5 mol · 142 g/mol = 710 g.

Απάντηση: 710.

1.3.5. Η σχέση μεταξύ του όγκου μιας ουσίας και της ποσότητάς της

Υπό κανονικές συνθήκες (ν.σ.), δηλ. υπό πίεση R , ίσο με 101325 Pa (760 mm Hg) και θερμοκρασία Τ, ίσο με 273,15 K (0 С), ένα mole διαφορετικών αερίων και ατμών καταλαμβάνει τον ίδιο όγκο ίσο με 22,4 λίτρα.

Ο όγκος που καταλαμβάνεται από 1 mol αερίου ή ατμού στο επίπεδο του εδάφους ονομάζεται μοριακός όγκοςαέριο και έχει διάσταση λίτρο ανά mol.

V mol = 22,4 l/mol.

Γνωρίζοντας την ποσότητα της αέριας ουσίας (ν ) Και μοριακή τιμή όγκου (V mol) μπορείτε να υπολογίσετε τον όγκο του (V) υπό κανονικές συνθήκες:

V = ν V mol,

όπου ν είναι η ποσότητα της ουσίας [mol]. V – όγκος αερίου ουσίας [l]; V mol = 22,4 l/mol.

Και, αντίθετα, γνωρίζοντας την ένταση ( V) μιας αέριας ουσίας υπό κανονικές συνθήκες μπορεί να υπολογιστεί η ποσότητα της (ν). :

Ονόματα οξέωνσχηματίζονται από το ρωσικό όνομα του κεντρικού ατόμου του οξέος με την προσθήκη επιθημάτων και καταλήξεων. Εάν η κατάσταση οξείδωσης του κεντρικού ατόμου του οξέος αντιστοιχεί στον αριθμό της ομάδας του Περιοδικού Πίνακα, τότε το όνομα σχηματίζεται χρησιμοποιώντας το απλούστερο επίθετο από το όνομα του στοιχείου: H 2 SO 4 - θειικό οξύ, HMnO 4 - μαγγάνιο οξύ . Εάν τα στοιχεία σχηματισμού οξέος έχουν δύο καταστάσεις οξείδωσης, τότε η ενδιάμεση κατάσταση οξείδωσης συμβολίζεται με το επίθημα –ist-: H 2 SO 3 – θειικό οξύ, HNO 2 – νιτρώδες οξύ. Διάφορα επιθέματα χρησιμοποιούνται για τα ονόματα των οξέων αλογόνου που έχουν πολλές καταστάσεις οξείδωσης: τυπικά παραδείγματα είναι HClO 4 - chlorine n οξύ, HClO 3 – χλώριο novat οξύ, HClO 2 – χλώριο ist οξύ, HClO – χλώριο πεζογράφος ic οξύ (το HCl χωρίς οξυγόνο ονομάζεται υδροχλωρικό οξύ - συνήθως υδροχλωρικό οξύ). Τα οξέα μπορεί να διαφέρουν ως προς τον αριθμό των μορίων του νερού που ενυδατώνουν το οξείδιο. Τα οξέα που περιέχουν τον μεγαλύτερο αριθμό ατόμων υδρογόνου ονομάζονται ορθοοξέα: H 4 SiO 4 - ορθοπυριτικό οξύ, H 3 PO 4 - ορθοφωσφορικό οξύ. Τα οξέα που περιέχουν 1 ή 2 άτομα υδρογόνου ονομάζονται μεταοξέα: H 2 SiO 3 - μεταπυριτικό οξύ, HPO 3 - μεταφωσφορικό οξύ. Τα οξέα που περιέχουν δύο κεντρικά άτομα ονομάζονται di οξέα: H 2 S 2 O 7 – δισουλφουρικό οξύ, H 4 P 2 O 7 – διφωσφορικό οξύ.

Τα ονόματα των σύνθετων ενώσεων σχηματίζονται με τον ίδιο τρόπο όπως ονόματα αλάτων, αλλά στο σύμπλοκο κατιόν ή ανιόν δίνεται συστηματική ονομασία, δηλαδή διαβάζεται από τα δεξιά προς τα αριστερά: K 3 - εξαφθοροφερτικό κάλιο (III), SO 4 - θειικός χαλκός (II) τετρααμίνης.

Ονόματα οξειδίωνσχηματίζονται χρησιμοποιώντας τη λέξη "οξείδιο" και τη γενετική περίπτωση του ρωσικού ονόματος του κεντρικού ατόμου του οξειδίου, υποδεικνύοντας, εάν είναι απαραίτητο, την κατάσταση οξείδωσης του στοιχείου: Al 2 O 3 - οξείδιο αλουμινίου, Fe 2 O 3 - σίδηρος (III) οξείδιο.

Ονόματα βάσεωνσχηματίζονται χρησιμοποιώντας τη λέξη "υδροξείδιο" και τη γενετική περίπτωση της ρωσικής ονομασίας του κεντρικού ατόμου υδροξειδίου, υποδεικνύοντας, εάν είναι απαραίτητο, την κατάσταση οξείδωσης του στοιχείου: Al(OH) 3 - υδροξείδιο αργιλίου, Fe(OH) 3 - σίδηρος (III) υδροξείδιο.

Ονομασίες ενώσεων με υδρογόνοσχηματίζονται ανάλογα με τις οξεοβασικές ιδιότητες αυτών των ενώσεων. Για αέριες ενώσεις που σχηματίζουν οξέα με υδρογόνο, χρησιμοποιούνται οι ακόλουθες ονομασίες: H 2 S – σουλφάνιο (υδρόθειο), H 2 Se – selan (υδροσεληνίδιο), HI – υδροιώδιο. Τα διαλύματά τους στο νερό ονομάζονται υδρόθειο, υδροσεληνικό και υδροϊωδικό οξύ, αντίστοιχα. Για ορισμένες ενώσεις με υδρογόνο, χρησιμοποιούνται ειδικές ονομασίες: NH 3 - αμμωνία, N 2 H 4 - υδραζίνη, PH 3 - φωσφίνη. Οι ενώσεις με υδρογόνο με κατάσταση οξείδωσης –1 ονομάζονται υδρίδια: το NaH είναι υδρίδιο του νατρίου, το CaH 2 είναι υδρίδιο του ασβεστίου.

Ονόματα αλάτωνσχηματίζονται από τη λατινική ονομασία του κεντρικού ατόμου του όξινου υπολείμματος με την προσθήκη προθεμάτων και επιθημάτων. Τα ονόματα των δυαδικών αλάτων (δύο στοιχείων) σχηματίζονται χρησιμοποιώντας το επίθημα - εϊντ: NaCl – χλωριούχο νάτριο, Na 2 S – θειούχο νάτριο. Εάν το κεντρικό άτομο ενός όξινου υπολείμματος που περιέχει οξυγόνο έχει δύο θετικές καταστάσεις οξείδωσης, τότε η υψηλότερη κατάσταση οξείδωσης συμβολίζεται με το επίθημα – στο: Na 2 SO 4 – θειούχο στο νάτριο, KNO 3 – νιτρ στο κάλιο, και η χαμηλότερη κατάσταση οξείδωσης είναι το επίθημα - το: Na 2 SO 3 – θειούχο το νάτριο, KNO 2 – νιτρ το κάλιο Για την ονομασία αλάτων αλογόνου που περιέχουν οξυγόνο, χρησιμοποιούνται προθέματα και επιθήματα: KClO 4 – λωρίδα χλώριο στο κάλιο, Mg(ClO 3) 2 – χλώριο στο μαγνήσιο, KClO 2 – χλώριο το κάλιο, KClO - υποδερμική βελόνη ναρκωτικού χλώριο το κάλιο

Ομοιοπολικός κορεσμόςμικρόσύνδεσησε αυτή– εκδηλώνεται στο γεγονός ότι στις ενώσεις των στοιχείων s και p δεν υπάρχουν ασύζευκτα ηλεκτρόνια, δηλαδή όλα τα ασύζευκτα ηλεκτρόνια των ατόμων σχηματίζουν δεσμευτικά ζεύγη ηλεκτρονίων (εξαιρούνται τα NO, NO 2, ClO 2 και ClO 3).

Τα μεμονωμένα ζεύγη ηλεκτρονίων (LEP) είναι ηλεκτρόνια που καταλαμβάνουν ατομικά τροχιακά σε ζεύγη. Η παρουσία του NEP καθορίζει την ικανότητα των ανιόντων ή των μορίων να σχηματίζουν δεσμούς δότη-δέκτη ως δότες ζευγών ηλεκτρονίων.

Τα ασύζευκτα ηλεκτρόνια είναι ηλεκτρόνια ενός ατόμου, τα οποία περιέχονται σε ένα τροχιακό. Για τα στοιχεία s και p, ο αριθμός των μη ζευγαρωμένων ηλεκτρονίων καθορίζει πόσα ζεύγη ηλεκτρονίων σύνδεσης μπορεί να σχηματίσει ένα δεδομένο άτομο με άλλα άτομα μέσω του μηχανισμού ανταλλαγής. Η μέθοδος του δεσμού σθένους υποθέτει ότι ο αριθμός των μη ζευγαρωμένων ηλεκτρονίων μπορεί να αυξηθεί κατά μεμονωμένα ζεύγη ηλεκτρονίων εάν υπάρχουν κενά τροχιακά εντός του επιπέδου ηλεκτρονίων σθένους. Στις περισσότερες ενώσεις των στοιχείων s και p δεν υπάρχουν ασύζευκτα ηλεκτρόνια, αφού όλα τα ασύζευκτα ηλεκτρόνια των ατόμων σχηματίζουν δεσμούς. Ωστόσο, υπάρχουν μόρια με ασύζευκτα ηλεκτρόνια, για παράδειγμα, NO, NO 2, έχουν αυξημένη αντιδραστικότητα και τείνουν να σχηματίζουν διμερή όπως το N 2 O 4 λόγω μη ζευγαρωμένων ηλεκτρονίων.

Κανονική συγκέντρωση -αυτός είναι ο αριθμός των σπίλων ισοδύναμα σε 1 λίτρο διαλύματος.

Κανονικές συνθήκες -θερμοκρασία 273K (0 o C), πίεση 101,3 kPa (1 atm).

Μηχανισμοί ανταλλαγής και δότη-δέκτη σχηματισμού χημικών δεσμών. Ο σχηματισμός ομοιοπολικών δεσμών μεταξύ των ατόμων μπορεί να συμβεί με δύο τρόπους. Εάν ο σχηματισμός ενός ζεύγους ηλεκτρονίων σύνδεσης συμβαίνει λόγω των μη ζευγαρωμένων ηλεκτρονίων και των δύο συνδεδεμένων ατόμων, τότε αυτή η μέθοδος σχηματισμού ενός δεσμού ζεύγους ηλεκτρονίων ονομάζεται μηχανισμός ανταλλαγής - τα άτομα ανταλλάσσουν ηλεκτρόνια και τα ηλεκτρόνια σύνδεσης ανήκουν και στα δύο συνδεδεμένα άτομα. Εάν το ζεύγος ηλεκτρονίων σύνδεσης σχηματίζεται λόγω του μοναχικού ζεύγους ηλεκτρονίων ενός ατόμου και του κενού τροχιακού ενός άλλου ατόμου, τότε αυτός ο σχηματισμός του δεσμού ζεύγους ηλεκτρονίων είναι ένας μηχανισμός δότη-δέκτη (βλ. μέθοδος δεσμού σθένους).

Αναστρέψιμες ιοντικές αντιδράσεις –αυτές είναι αντιδράσεις στις οποίες σχηματίζονται προϊόντα που είναι ικανά να σχηματίσουν αρχικές ουσίες (αν έχουμε κατά νου τη γραπτή εξίσωση, τότε για τις αναστρέψιμες αντιδράσεις μπορούμε να πούμε ότι μπορούν να προχωρήσουν προς τη μία ή την άλλη κατεύθυνση με το σχηματισμό ασθενών ηλεκτρολυτών ή ελάχιστα διαλυτών ενώσεις). Οι αναστρέψιμες ιοντικές αντιδράσεις χαρακτηρίζονται συχνά από ατελή μετατροπή. αφού κατά τη διάρκεια μιας αναστρέψιμης ιοντικής αντίδρασης σχηματίζονται μόρια ή ιόντα που προκαλούν μετατόπιση προς τα αρχικά προϊόντα αντίδρασης, δηλαδή φαίνεται να «επιβραδύνουν» την αντίδραση. Οι αναστρέψιμες ιοντικές αντιδράσεις περιγράφονται χρησιμοποιώντας το σύμβολο ⇄ και οι μη αναστρέψιμες - το σύμβολο →. Ένα παράδειγμα αναστρέψιμης ιοντικής αντίδρασης είναι η αντίδραση H 2 S + Fe 2 + ⇄ FeS + 2H + και ένα παράδειγμα μη αναστρέψιμης αντίδρασης είναι η S 2- + Fe 2 + → FeS.

Οξειδωτικά μέσα – ουσίες στις οποίες, κατά τις αντιδράσεις οξειδοαναγωγής, μειώνονται οι καταστάσεις οξείδωσης ορισμένων στοιχείων.

Οξειδοαναγωγική δυαδικότητα -την ικανότητα των ουσιών να δρουν αντιδράσεις οξειδοαναγωγής ως οξειδωτικός ή αναγωγικός παράγοντας ανάλογα με τον συνεργάτη (για παράδειγμα, H 2 O 2, NaNO 2).

Αντιδράσεις οξειδοαναγωγής(OVR) –Πρόκειται για χημικές αντιδράσεις κατά τις οποίες αλλάζουν οι καταστάσεις οξείδωσης των στοιχείων των ουσιών που αντιδρούν.

Δυνατότητα οξείδωσης-αναγωγής –μια τιμή που χαρακτηρίζει την ικανότητα οξειδοαναγωγής (ισχύς) τόσο του οξειδωτικού παράγοντα όσο και του αναγωγικού παράγοντα που συνθέτουν την αντίστοιχη ημιαντίδραση. Έτσι, το δυναμικό οξειδοαναγωγής του ζεύγους Cl 2 /Cl -, ίσο με 1,36 V, χαρακτηρίζει το μοριακό χλώριο ως οξειδωτικό παράγοντα και το ιόν χλωρίου ως αναγωγικό παράγοντα.

Οξείδια -ενώσεις στοιχείων με οξυγόνο στις οποίες το οξυγόνο έχει κατάσταση οξείδωσης –2.

Αλληλεπιδράσεις προσανατολισμού– διαμοριακές αλληλεπιδράσεις πολικών μορίων.

όσμωση -το φαινόμενο της μεταφοράς μορίων διαλύτη σε ημιπερατή (διαπερατή μόνο από διαλύτη) μεμβράνη προς χαμηλότερη συγκέντρωση διαλύτη.

Οσμωτική πίεση -φυσικοχημική ιδιότητα των διαλυμάτων λόγω της ικανότητας των μεμβρανών να περνούν μόνο μόρια διαλύτη. Η ωσμωτική πίεση από ένα λιγότερο συμπυκνωμένο διάλυμα εξισώνει τον ρυθμό διείσδυσης των μορίων του διαλύτη και στις δύο πλευρές της μεμβράνης. Η οσμωτική πίεση ενός διαλύματος είναι ίση με την πίεση ενός αερίου στο οποίο η συγκέντρωση των μορίων είναι ίδια με τη συγκέντρωση των σωματιδίων στο διάλυμα.

Βάσεις Arrhenius -ουσίες που διασπούν ιόντα υδροξειδίου κατά την ηλεκτρολυτική διάσταση.

Bronsted βάσεις -ενώσεις (μόρια ή ιόντα τύπου S 2-, HS -) που μπορούν να προσκολλήσουν ιόντα υδρογόνου.

Αιτιολογικό σύμφωνα με τον Lewis (βάσεις Lewis) – ενώσεις (μόρια ή ιόντα) με μεμονωμένα ζεύγη ηλεκτρονίων ικανά να σχηματίσουν δεσμούς δότη-δέκτη. Η πιο κοινή βάση Lewis είναι τα μόρια του νερού, τα οποία έχουν ισχυρές ιδιότητες δότη.

Πριν λύσετε προβλήματα, θα πρέπει να γνωρίζετε τους τύπους και τους κανόνες για το πώς να βρείτε τον όγκο του αερίου. Πρέπει να θυμόμαστε τον νόμο του Avogadro. Και ο ίδιος ο όγκος του αερίου μπορεί να υπολογιστεί χρησιμοποιώντας διάφορους τύπους, επιλέγοντας τον κατάλληλο από αυτούς. Κατά την επιλογή της απαιτούμενης φόρμουλας, οι περιβαλλοντικές συνθήκες, ιδιαίτερα η θερμοκρασία και η πίεση, έχουν μεγάλη σημασία.

Ο νόμος του Avogadro

Λέει ότι στην ίδια πίεση και την ίδια θερμοκρασία, οι ίδιοι όγκοι διαφορετικών αερίων θα περιέχουν τον ίδιο αριθμό μορίων. Ο αριθμός των μορίων αερίου που περιέχονται σε ένα mole είναι ο αριθμός του Avogadro. Από το νόμο αυτό προκύπτει ότι: 1 Kmol (kilomol) ιδανικού αερίου, οποιοδήποτε αέριο, στην ίδια πίεση και θερμοκρασία (760 mm Hg και t = 0*C) καταλαμβάνει πάντα έναν όγκο = 22,4136 m3.

Πώς να προσδιορίσετε τον όγκο του αερίου

Ο τύπος V=n*Vm μπορεί να βρεθεί πιο συχνά σε προβλήματα. Εδώ ο όγκος του αερίου σε λίτρα είναι V, Vm είναι ο μοριακός όγκος αερίου (l/mol), ο οποίος υπό κανονικές συνθήκες = 22,4 l/mol, και n είναι η ποσότητα της ουσίας σε mol. Όταν οι συνθήκες δεν έχουν την ποσότητα μιας ουσίας, αλλά υπάρχει μάζα της ουσίας, τότε προχωράμε ως εξής: n=m/M. Εδώ το M είναι g/mol (μοριακή μάζα της ουσίας) και η μάζα της ουσίας σε γραμμάρια είναι m. Στον περιοδικό πίνακα γράφεται κάτω από κάθε στοιχείο, ως η ατομική του μάζα. Ας αθροίσουμε όλες τις μάζες και ας πάρουμε αυτό που ψάχνουμε.
Λοιπόν, πώς να υπολογίσετε τον όγκο του αερίου. Εδώ είναι η εργασία: διαλύστε 10 g αλουμινίου σε υδροχλωρικό οξύ. Ερώτηση: σε πόσο υδρογόνο μπορεί να απελευθερωθεί εσείς. Η εξίσωση της αντίδρασης μοιάζει με αυτό: 2Al+6HCl(g)=2AlCl3+3H2. Στην αρχή βρίσκουμε το αλουμίνιο (ποσότητα) που αντέδρασε σύμφωνα με τον τύπο: n(Al)=m(Al)/M(Al). Παίρνουμε τη μάζα του αλουμινίου (μοριακή) από τον περιοδικό πίνακα M(Al) = 27 g/mol. Ας αντικαταστήσουμε: n(Al)=10/27=0,37 mol. Από τη χημική εξίσωση φαίνεται ότι σχηματίζονται 3 moles υδρογόνου όταν διαλυθούν 2 moles αλουμινίου. Είναι απαραίτητο να υπολογίσουμε πόσο υδρογόνο θα απελευθερωθεί από 0,4 moles αλουμινίου: n(H2)=3*0,37/2=0,56mol. Ας αντικαταστήσουμε τα δεδομένα στον τύπο και ας βρούμε τον όγκο αυτού του αερίου. V=n*Vm=0,56*22,4=12,54l.

Μαζί με τη μάζα και τον όγκο, οι χημικοί υπολογισμοί συχνά χρησιμοποιούν την ποσότητα μιας ουσίας ανάλογη με τον αριθμό των δομικών μονάδων που περιέχονται στην ουσία. Σε κάθε περίπτωση, πρέπει να αναφέρεται ποιες δομικές μονάδες (μόρια, άτομα, ιόντα κ.λπ.) εννοούνται. Η μονάδα ποσότητας μιας ουσίας είναι το mole.

Mole είναι η ποσότητα της ουσίας που περιέχει τόσα μόρια, άτομα, ιόντα, ηλεκτρόνια ή άλλες δομικές μονάδες όσα άτομα υπάρχουν σε 12 g του ισοτόπου άνθρακα 12C.

Ο αριθμός των δομικών μονάδων που περιέχονται σε 1 mole μιας ουσίας (σταθερά Avogadro) προσδιορίζεται με μεγάλη ακρίβεια. σε πρακτικούς υπολογισμούς λαμβάνεται ίσο με 6,02 1024 mol -1.

Δεν είναι δύσκολο να δείξουμε ότι η μάζα 1 mol μιας ουσίας (μοριακή μάζα), εκφρασμένη σε γραμμάρια, είναι αριθμητικά ίση με τη σχετική μοριακή μάζα αυτής της ουσίας.

Έτσι, το σχετικό μοριακό βάρος (ή, εν συντομία, μοριακό βάρος) του ελεύθερου χλωρίου C1g είναι 70,90. Επομένως, η μοριακή μάζα του μοριακού χλωρίου είναι 70,90 g/mol. Ωστόσο, η μοριακή μάζα των ατόμων χλωρίου είναι η μισή (45,45 g/mol), αφού 1 mole μορίων χλωρίου Cl περιέχει 2 mole ατόμων χλωρίου.

Σύμφωνα με το νόμο του Avogadro, ίσοι όγκοι οποιωνδήποτε αερίων που λαμβάνονται στην ίδια θερμοκρασία και την ίδια πίεση περιέχουν τον ίδιο αριθμό μορίων. Με άλλα λόγια, ο ίδιος αριθμός μορίων οποιουδήποτε αερίου καταλαμβάνει τον ίδιο όγκο υπό τις ίδιες συνθήκες. Ταυτόχρονα, 1 mole οποιουδήποτε αερίου περιέχει τον ίδιο αριθμό μορίων. Κατά συνέπεια, υπό τις ίδιες συνθήκες, 1 mole οποιουδήποτε αερίου καταλαμβάνει τον ίδιο όγκο. Ο όγκος αυτός ονομάζεται μοριακός όγκος του αερίου και υπό κανονικές συνθήκες (0°C, πίεση 101, 425 kPa) είναι ίσος με 22,4 λίτρα.

Για παράδειγμα, η δήλωση "η περιεκτικότητα του αέρα σε διοξείδιο του άνθρακα είναι 0,04% (vol.)" σημαίνει ότι σε μερική πίεση CO 2 ίση με την πίεση του αέρα και στην ίδια θερμοκρασία, το διοξείδιο του άνθρακα που περιέχεται στον αέρα θα λάβει αύξηση 0,04% του συνολικού όγκου που καταλαμβάνεται από τον αέρα.

Δοκιμαστική εργασία

1. Συγκρίνετε τον αριθμό των μορίων που περιέχονται σε 1 g NH 4 και σε 1 g N 2. Σε ποια περίπτωση και πόσες φορές είναι μεγαλύτερος ο αριθμός των μορίων;

2. Εκφράστε τη μάζα ενός μορίου διοξειδίου του θείου σε γραμμάρια.

4. Πόσα μόρια υπάρχουν σε 5,00 ml χλωρίου υπό τυπικές συνθήκες;

4. Τι όγκο υπό κανονικές συνθήκες καταλαμβάνουν 27 10 21 μόρια αερίου;

5. Εκφράστε τη μάζα ενός μορίου NO 2 σε γραμμάρια -

6. Ποια είναι η αναλογία των όγκων που καταλαμβάνουν 1 mol O2 και 1 mole Oz (οι συνθήκες είναι ίδιες);

7. Υπό τις ίδιες συνθήκες λαμβάνονται ίσες μάζες οξυγόνου, υδρογόνου και μεθανίου. Να βρείτε την αναλογία των όγκων των αερίων που λαμβάνονται.

8. Στην ερώτηση πόσο όγκο θα καταλάβει 1 mole νερού υπό κανονικές συνθήκες, η απάντηση ήταν: 22,4 λίτρα. Είναι αυτή η σωστή απάντηση;

9. Εκφράστε τη μάζα ενός μορίου HCl σε γραμμάρια.

Πόσα μόρια διοξειδίου του άνθρακα υπάρχουν σε 1 λίτρο αέρα εάν η ογκομετρική περιεκτικότητα σε CO 2 είναι 0,04% (κανονικές συνθήκες);

10. Πόσα mole περιέχονται σε 1 m 4 οποιουδήποτε αερίου υπό κανονικές συνθήκες;

11. Εκφράστε σε γραμμάρια τη μάζα ενός μορίου H 2 O-

12. Πόσα mol οξυγόνου υπάρχουν σε 1 λίτρο αέρα, αν ο όγκος

14. Πόσα mol αζώτου υπάρχουν σε 1 λίτρο αέρα αν η ογκομετρική του περιεκτικότητα είναι 78% (κανονικές συνθήκες);

14. Υπό τις ίδιες συνθήκες λαμβάνονται ίσες μάζες οξυγόνου, υδρογόνου και αζώτου. Να βρείτε την αναλογία των όγκων των αερίων που λαμβάνονται.

15. Συγκρίνετε τον αριθμό των μορίων που περιέχονται σε 1 g NO 2 και σε 1 g N 2. Σε ποια περίπτωση και πόσες φορές είναι μεγαλύτερος ο αριθμός των μορίων;

16. Πόσα μόρια περιέχονται σε 2,00 ml υδρογόνου υπό κανονικές συνθήκες;

17. Εκφράστε σε γραμμάρια τη μάζα ενός μορίου H 2 O-

18. Τι όγκο καταλαμβάνουν 17 10 21 μόρια αερίου υπό κανονικές συνθήκες;

ΡΥΘΜΟΣ ΧΗΜΙΚΩΝ ΑΝΤΙΔΡΑΣΕΩΝ

Κατά τον ορισμό της έννοιας ταχύτητα χημικής αντίδρασηςείναι απαραίτητο να γίνει διάκριση μεταξύ ομοιογενών και ετερογενών αντιδράσεων. Εάν μια αντίδραση λαμβάνει χώρα σε ένα ομοιογενές σύστημα, για παράδειγμα, σε ένα διάλυμα ή σε ένα μείγμα αερίων, τότε συμβαίνει σε ολόκληρο τον όγκο του συστήματος. Ταχύτητα ομοιογενούς αντίδρασηςείναι η ποσότητα μιας ουσίας που αντιδρά ή σχηματίζεται ως αποτέλεσμα μιας αντίδρασης ανά μονάδα χρόνου ανά μονάδα όγκου του συστήματος. Δεδομένου ότι ο λόγος του αριθμού των mol μιας ουσίας προς τον όγκο στον οποίο κατανέμεται είναι η μοριακή συγκέντρωση της ουσίας, ο ρυθμός μιας ομοιογενούς αντίδρασης μπορεί επίσης να οριστεί ως αλλαγή στη συγκέντρωση ανά μονάδα χρόνου οποιασδήποτε από τις ουσίες: του αρχικού αντιδραστηρίου ή του προϊόντος της αντίδρασης. Για να διασφαλιστεί ότι το αποτέλεσμα του υπολογισμού είναι πάντα θετικό, ανεξάρτητα από το αν βασίζεται σε αντιδραστήριο ή προϊόν, το σύμβολο «±» χρησιμοποιείται στον τύπο:

Ανάλογα με τη φύση της αντίδρασης, ο χρόνος μπορεί να εκφραστεί όχι μόνο σε δευτερόλεπτα, όπως απαιτείται από το σύστημα SI, αλλά και σε λεπτά ή ώρες. Κατά τη διάρκεια της αντίδρασης, το μέγεθος της ταχύτητάς της δεν είναι σταθερό, αλλά αλλάζει συνεχώς: μειώνεται, καθώς μειώνονται οι συγκεντρώσεις των αρχικών ουσιών. Ο παραπάνω υπολογισμός δίνει τη μέση τιμή του ρυθμού αντίδρασης σε ένα ορισμένο χρονικό διάστημα Δτ = τ 2 – τ 1. Η πραγματική (στιγμιαία) ταχύτητα ορίζεται ως το όριο στο οποίο τείνει ο λόγος Δ ΜΕ/ Δτ στο Δτ → 0, δηλαδή, η πραγματική ταχύτητα είναι ίση με την παράγωγο της συγκέντρωσης ως προς το χρόνο.

Για μια αντίδραση της οποίας η εξίσωση περιέχει στοιχειομετρικούς συντελεστές που διαφέρουν από τη μονάδα, οι τιμές ρυθμού που εκφράζονται για διαφορετικές ουσίες δεν είναι ίδιες. Για παράδειγμα, για την αντίδραση A + 4B = D + 2E, η κατανάλωση της ουσίας Α είναι ένα mole, αυτή της ουσίας B είναι τρία moles και η παροχή της ουσίας E είναι δύο mole. Να γιατί υ (Α) = ⅓ υ (Β) = υ (Δ) =½ υ (Ε) ή υ (Ε) . = ⅔ υ (ΣΕ) .

Εάν συμβεί μια αντίδραση μεταξύ ουσιών που βρίσκονται σε διαφορετικές φάσεις ενός ετερογενούς συστήματος, τότε μπορεί να συμβεί μόνο στη διεπιφάνεια μεταξύ αυτών των φάσεων. Για παράδειγμα, η αλληλεπίδραση μεταξύ ενός διαλύματος οξέος και ενός τεμαχίου μετάλλου συμβαίνει μόνο στην επιφάνεια του μετάλλου. Ταχύτητα ετερογενούς αντίδρασηςείναι η ποσότητα μιας ουσίας που αντιδρά ή σχηματίζεται ως αποτέλεσμα μιας αντίδρασης ανά μονάδα χρόνου ανά μονάδα επιφάνειας διεπαφής:

Η εξάρτηση του ρυθμού μιας χημικής αντίδρασης από τη συγκέντρωση των αντιδρώντων εκφράζεται από το νόμο της δράσης μάζας: σε σταθερή θερμοκρασία, ο ρυθμός μιας χημικής αντίδρασης είναι ευθέως ανάλογος με το γινόμενο των γραμμομοριακών συγκεντρώσεων των αντιδρώντων ουσιών σε ισχύ ίσες με τους συντελεστές στους τύπους αυτών των ουσιών στην εξίσωση αντίδρασης. Μετά για την αντίδραση

2A + B → προϊόντα

ισχύει η αναλογία υ ~ · ΜΕΑ2 · ΜΕΒ, και για τη μετάβαση στην ισότητα εισάγεται ένας συντελεστής αναλογικότητας κ, που ονομάζεται σταθερά ταχύτητας αντίδρασης:

υ = κ· ΜΕΑ2 · ΜΕΒ = κ·[A] 2 ·[B]

(οι μοριακές συγκεντρώσεις στους τύπους μπορούν να υποδηλωθούν με το γράμμα ΜΕμε τον αντίστοιχο δείκτη και τον τύπο της ουσίας σε αγκύλες). Η φυσική σημασία της σταθεράς ταχύτητας αντίδρασης είναι η ταχύτητα αντίδρασης σε συγκεντρώσεις όλων των αντιδρώντων ίσες με 1 mol/l. Η διάσταση της σταθεράς του ρυθμού αντίδρασης εξαρτάται από τον αριθμό των παραγόντων στη δεξιά πλευρά της εξίσωσης και μπορεί να είναι c –1 . s –1 ·(l/mol); s –1 · (l 2 /mol 2), κ.λπ., δηλαδή έτσι ώστε σε κάθε περίπτωση, στους υπολογισμούς, ο ρυθμός αντίδρασης να εκφράζεται σε mol · l –1 · s –1.

Για ετερογενείς αντιδράσεις, η εξίσωση του νόμου της δράσης της μάζας περιλαμβάνει τις συγκεντρώσεις μόνο εκείνων των ουσιών που βρίσκονται στην αέρια φάση ή σε διάλυμα. Η συγκέντρωση μιας ουσίας στη στερεά φάση είναι μια σταθερή τιμή και περιλαμβάνεται στη σταθερά του ρυθμού, για παράδειγμα, για τη διαδικασία καύσης του άνθρακα C + O 2 = CO 2, ο νόμος της δράσης μάζας γράφεται:

υ = κ Ι·const··= κ·,

Οπου κ= κ Ισυνθ.

Σε συστήματα όπου μία ή περισσότερες ουσίες είναι αέρια, ο ρυθμός αντίδρασης εξαρτάται επίσης από την πίεση. Για παράδειγμα, όταν το υδρογόνο αλληλεπιδρά με ατμούς ιωδίου H 2 + I 2 = 2HI, ο ρυθμός της χημικής αντίδρασης θα καθοριστεί από την έκφραση:

υ = κ··.

Εάν αυξήσετε την πίεση, για παράδειγμα, κατά 4 φορές, τότε ο όγκος που καταλαμβάνει το σύστημα θα μειωθεί κατά το ίδιο ποσό και, κατά συνέπεια, οι συγκεντρώσεις καθεμιάς από τις αντιδρώντες ουσίες θα αυξηθούν κατά την ίδια ποσότητα. Ο ρυθμός αντίδρασης σε αυτή την περίπτωση θα αυξηθεί 9 φορές

Εξάρτηση του ρυθμού αντίδρασης από τη θερμοκρασίαπεριγράφεται από τον κανόνα του van't Hoff: με κάθε αύξηση της θερμοκρασίας κατά 10 βαθμούς, ο ρυθμός αντίδρασης αυξάνεται κατά 2-4 φορές. Αυτό σημαίνει ότι καθώς η θερμοκρασία αυξάνεται σε μια αριθμητική πρόοδο, ο ρυθμός μιας χημικής αντίδρασης αυξάνεται εκθετικά. Η βάση στον τύπο προόδου είναι συντελεστής θερμοκρασίας της ταχύτητας αντίδρασηςγ, που δείχνει πόσες φορές αυξάνεται ο ρυθμός μιας δεδομένης αντίδρασης (ή, που είναι το ίδιο πράγμα, η σταθερά του ρυθμού) με αύξηση της θερμοκρασίας κατά 10 βαθμούς. Μαθηματικά, ο κανόνας του Van't Hoff εκφράζεται με τους τύπους:

όπου και είναι οι ρυθμοί αντίδρασης, αντίστοιχα, στην αρχική t 1 και τελικό t 2 θερμοκρασίες. Ο κανόνας του Van't Hoff μπορεί επίσης να εκφραστεί με τις ακόλουθες σχέσεις:

; ; ; ,

όπου και είναι, αντίστοιχα, η σταθερά ταχύτητας και ταχύτητας της αντίδρασης σε θερμοκρασία t; και – οι ίδιες τιμές σε θερμοκρασία t +10n; n– αριθμός διαστημάτων «δέκα μοιρών» ( n =(t 2 –t 1)/10), με την οποία έχει αλλάξει η θερμοκρασία (μπορεί να είναι ακέραιος ή κλασματικός αριθμός, θετικός ή αρνητικός).

Δοκιμαστική εργασία

1. Να βρείτε την τιμή της σταθεράς ταχύτητας για την αντίδραση Α + Β -> ΑΒ, εάν σε συγκεντρώσεις των ουσιών Α και Β ίσες με 0,05 και 0,01 mol/l, αντίστοιχα, η ταχύτητα αντίδρασης είναι 5 10 -5 mol/(l -min).

2. Πόσες φορές θα αλλάξει ο ρυθμός της αντίδρασης 2Α + Β -> Α2Β εάν η συγκέντρωση της ουσίας Α αυξηθεί κατά 2 φορές, και η συγκέντρωση της ουσίας Β μειωθεί κατά 2 φορές;

4. Πόσες φορές πρέπει να αυξηθεί η συγκέντρωση της ουσίας, B 2 στο σύστημα 2A 2 (g) + B 2 (g) = 2A 2 B (g), ώστε όταν η συγκέντρωση της ουσίας Α μειωθεί κατά 4 φορές , ο ρυθμός της άμεσης αντίδρασης δεν αλλάζει;

4. Λίγο μετά την έναρξη της αντίδρασης 3A+B->2C+D, οι συγκεντρώσεις των ουσιών ήταν: [A] =0,04 mol/l; [Β] = 0,01 mol/l; [C] =0,008 mol/l. Ποιες είναι οι αρχικές συγκεντρώσεις των ουσιών Α και Β;

5. Στο σύστημα CO + C1 2 = COC1 2, η συγκέντρωση αυξήθηκε από 0,04 σε 0,12 mol/l και η συγκέντρωση χλωρίου αυξήθηκε από 0,02 σε 0,06 mol/l. Πόσες φορές αυξήθηκε ο ρυθμός της προς τα εμπρός αντίδρασης;

6. Η αντίδραση μεταξύ των ουσιών Α και Β εκφράζεται με την εξίσωση: A + 2B → C. Οι αρχικές συγκεντρώσεις είναι: [A] 0 = 0,04 mol/l, [B] o = 0,05 mol/l. Η σταθερά ταχύτητας αντίδρασης είναι 0,4. Βρείτε την αρχική ταχύτητα αντίδρασης και την ταχύτητα αντίδρασης μετά από κάποιο χρονικό διάστημα, όταν η συγκέντρωση της ουσίας Α μειωθεί κατά 0,01 mol/l.

7. Πώς θα αλλάξει ο ρυθμός της αντίδρασης 2CO + O2 = 2CO2, που συμβαίνει σε ένα κλειστό δοχείο, εάν η πίεση διπλασιαστεί;

8. Υπολογίστε πόσες φορές θα αυξηθεί ο ρυθμός αντίδρασης εάν η θερμοκρασία του συστήματος αυξηθεί από 20 °C σε 100 °C, λαμβάνοντας την τιμή του συντελεστή θερμοκρασίας του ρυθμού αντίδρασης ίση με 4.

9. Πώς θα αλλάξει ο ρυθμός αντίδρασης 2NO(r.) + 0 2 (g.) → 2N02(r.) εάν η πίεση στο σύστημα αυξηθεί κατά 4 φορές;

10. Πώς θα αλλάξει ο ρυθμός αντίδρασης 2NO(r.) + 0 2 (g.) → 2N02(r.) εάν ο όγκος του συστήματος μειωθεί κατά 4 φορές;

11. Πώς θα αλλάξει ο ρυθμός της αντίδρασης 2NO(r.) + 0 2 (g.) → 2N02(r.) αν η συγκέντρωση του NO αυξηθεί κατά 4 φορές;

12. Ποιος είναι ο συντελεστής θερμοκρασίας του ρυθμού αντίδρασης εάν, με αύξηση της θερμοκρασίας κατά 40 βαθμούς, ο ρυθμός αντίδρασης

αυξάνεται κατά 15,6 φορές;

14. . Βρείτε την τιμή της σταθεράς ταχύτητας για την αντίδραση Α + Β -> ΑΒ, εάν σε συγκεντρώσεις ουσιών Α και Β ίσες με 0,07 και 0,09 mol/l, αντίστοιχα, η ταχύτητα αντίδρασης είναι 2,7 10 -5 mol/(l-min ).

14. Η αντίδραση μεταξύ των ουσιών Α και Β εκφράζεται με την εξίσωση: A + 2B → C. Οι αρχικές συγκεντρώσεις είναι: [A] 0 = 0,01 mol/l, [B] o = 0,04 mol/l. Η σταθερά ταχύτητας αντίδρασης είναι 0,5. Βρείτε την αρχική ταχύτητα αντίδρασης και την ταχύτητα αντίδρασης μετά από κάποιο χρονικό διάστημα, όταν η συγκέντρωση της ουσίας Α μειωθεί κατά 0,01 mol/l.

15. Πώς θα αλλάξει ο ρυθμός αντίδρασης 2NO(r.) + 0 2 (g.) → 2N02(r.) εάν η πίεση στο σύστημα διπλασιαστεί;

16. Στο σύστημα CO + C1 2 = COC1 2, η συγκέντρωση αυξήθηκε από 0,05 σε 0,1 mol/l και η συγκέντρωση χλωρίου αυξήθηκε από 0,04 σε 0,06 mol/l. Πόσες φορές αυξήθηκε ο ρυθμός της προς τα εμπρός αντίδρασης;

17. Υπολογίστε πόσες φορές θα αυξηθεί ο ρυθμός αντίδρασης εάν η θερμοκρασία του συστήματος αυξηθεί από 20 °C σε 80 °C, λαμβάνοντας την τιμή του συντελεστή θερμοκρασίας του ρυθμού αντίδρασης ίση με 2.

18. Υπολογίστε πόσες φορές θα αυξηθεί ο ρυθμός αντίδρασης εάν η θερμοκρασία του συστήματος αυξηθεί από 40 °C σε 90 °C, λαμβάνοντας την τιμή του συντελεστή θερμοκρασίας του ρυθμού αντίδρασης ίση με 4.

ΧΗΜΙΚΟΣ ΔΕΣΜΟΣ. ΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟΣ ΚΑΙ ΔΟΜΗ ΜΟΡΙΩΝ

1.Τι είδη χημικών δεσμών γνωρίζετε; Δώστε ένα παράδειγμα του σχηματισμού ενός ιοντικού δεσμού χρησιμοποιώντας τη μέθοδο του δεσμού σθένους.

2. Ποιος χημικός δεσμός ονομάζεται ομοιοπολικός; Τι είναι χαρακτηριστικό του ομοιοπολικού τύπου δεσμού;

4. Ποιες ιδιότητες χαρακτηρίζονται από έναν ομοιοπολικό δεσμό; Δείξτε το με συγκεκριμένα παραδείγματα.

4. Τι τύπος χημικού δεσμού υπάρχει στα μόρια Η2; Cl 2 HC1;

5.Ποια είναι η φύση των δεσμών στα μόρια; NCI 4 CS 2, CO 2; Να αναφέρετε για καθένα από αυτά τη φορά μετατόπισης του κοινού ζεύγους ηλεκτρονίων.

6. Ποιος χημικός δεσμός ονομάζεται ιονικός; Τι είναι χαρακτηριστικό του ιοντικού τύπου δεσμού;

7. Τι τύπος δεσμού υπάρχει στα μόρια NaCl, N 2, Cl 2;

8. Σχεδιάστε όλους τους πιθανούς τρόπους επικάλυψης του s-τροχιακού με το p-τροχιακού;. Υποδείξτε την κατεύθυνση της επικοινωνίας σε αυτήν την περίπτωση.

9. Εξηγήστε τον μηχανισμό δότη-δέκτη των ομοιοπολικών δεσμών χρησιμοποιώντας το παράδειγμα του σχηματισμού ιόντος φωσφονίου [PH 4 ]+.

10. Στα μόρια CO, C0 2, ο δεσμός είναι πολικός ή μη πολικός; Εξηγώ. Περιγράψτε τους δεσμούς υδρογόνου.

11. Γιατί ορισμένα μόρια που έχουν πολικούς δεσμούς είναι γενικά μη πολικά;

12. Ο ομοιοπολικός ή ιονικός τύπος δεσμού είναι χαρακτηριστικός για τις ακόλουθες ενώσεις: Nal, S0 2, KF; Γιατί ένας ιονικός δεσμός είναι ακραία περίπτωση ομοιοπολικού δεσμού;

14. Τι είναι ένας μεταλλικός δεσμός; Σε τι διαφέρει από έναν ομοιοπολικό δεσμό; Ποιες ιδιότητες των μετάλλων καθορίζει;

14. Ποια είναι η φύση των δεσμών μεταξύ ατόμων στα μόρια; KHF 2, H 2 0, HNO ?

15. Πώς μπορούμε να εξηγήσουμε την υψηλή ισχύ δεσμού μεταξύ των ατόμων στο μόριο αζώτου N2 και τη σημαντικά χαμηλότερη ισχύ στο μόριο φωσφόρου P4;

16 . Τι είδους δεσμός ονομάζεται δεσμός υδρογόνου; Γιατί ο σχηματισμός δεσμών υδρογόνου δεν είναι τυπικός για τα μόρια H2S και HC1, σε αντίθεση με τα H2O και HF;

17. Ποιος δεσμός ονομάζεται ιονικός; Έχει ένας ιοντικός δεσμός τις ιδιότητες κορεσμού και κατευθυντικότητας; Γιατί είναι μια ακραία περίπτωση ομοιοπολικού δεσμού;

18. Τι είδους δεσμός υπάρχει στα μόρια NaCl, N 2, Cl 2;

Η μάζα 1 mol μιας ουσίας ονομάζεται μοριακή. Πώς λέγεται ο όγκος 1 mol μιας ουσίας; Προφανώς, αυτό ονομάζεται επίσης μοριακός όγκος.

Ποιος είναι ο μοριακός όγκος του νερού; Όταν μετρήσαμε 1 mol νερού, δεν ζυγίσαμε 18 g νερού στη ζυγαριά - αυτό είναι άβολο. Χρησιμοποιήσαμε εργαλεία μέτρησης: κύλινδρο ή ποτήρι, αφού ξέραμε ότι η πυκνότητα του νερού είναι 1 g/ml. Επομένως, ο μοριακός όγκος του νερού είναι 18 ml/mol. Για υγρά και στερεά, ο μοριακός όγκος εξαρτάται από την πυκνότητά τους (Εικ. 52, α). Είναι διαφορετικό το θέμα για τα αέρια (Εικ. 52, β).

Ρύζι. 52.
Μοριακοί όγκοι (n.s.):
α - υγρά και στερεά. β - αέριες ουσίες

Εάν πάρετε 1 mole υδρογόνου H2 (2 g), 1 mole οξυγόνου O2 (32 g), 1 mole όζοντος O3 (48 g), 1 mole διοξειδίου του άνθρακα CO2 (44 g) και ακόμη και 1 mole υδρατμών H2O (18 g) υπό τις ίδιες συνθήκες, για παράδειγμα κανονικό (στη χημεία συνηθίζεται να ονομάζουμε κανονικές συνθήκες (n.s.) θερμοκρασία 0 ° C και πίεση 760 mm Hg, ή 101,3 kPa), τότε αποδεικνύεται ότι 1 mol οποιουδήποτε από τα αέρια θα καταλαμβάνει τον ίδιο όγκο, ίσο με 22,4 λίτρα, και περιέχει τον ίδιο αριθμό μορίων - 6 × 10 23.

Και αν πάρετε 44,8 λίτρα αερίου, τότε πόση από την ουσία του θα ληφθεί; Φυσικά, 2 moles, αφού ο δεδομένος όγκος είναι διπλάσιος από τον μοριακό όγκο. Ως εκ τούτου:

όπου V είναι ο όγκος του αερίου. Από εδώ

Μοριακός όγκος είναι μια φυσική ποσότητα ίση με την αναλογία του όγκου μιας ουσίας προς την ποσότητα της ουσίας.

Ο μοριακός όγκος των αερίων ουσιών εκφράζεται σε l/mol. Vm - 22,4 l/mol. Ο όγκος ενός kilomole ονομάζεται kilomolar και μετριέται σε m 3 /kmol (Vm = 22,4 m 3 /kmol). Συνεπώς, ο χιλιοστομοριακός όγκος είναι 22,4 ml/mmol.

Πρόβλημα 1. Να βρείτε τη μάζα 33,6 m 3 αμμωνίας NH 3 (ν.σ.).

Πρόβλημα 2. Βρείτε τη μάζα και τον όγκο (n.v.) 18 × 10 20 μορίων υδρόθειου H 2 S.

Κατά την επίλυση του προβλήματος, ας δώσουμε προσοχή στον αριθμό των μορίων 18 × 10 20. Δεδομένου ότι το 10 20 είναι 1000 φορές μικρότερο από το 10 23, προφανώς, οι υπολογισμοί θα πρέπει να γίνουν χρησιμοποιώντας mmol, ml/mmol και mg/mmol.

Λέξεις-κλειδιά και φράσεις

Μοριακός, χιλιογραμμομοριακός και χιλιομοριακός όγκος αερίων.
Ο μοριακός όγκος των αερίων (υπό κανονικές συνθήκες) είναι 22,4 l/mol.
Φυσιολογικές συνθήκες.

Εργασία με υπολογιστή

Ανατρέξτε στην ηλεκτρονική εφαρμογή. Μελετήστε το υλικό του μαθήματος και ολοκληρώστε τις εργασίες που σας ανατέθηκαν.
Βρείτε διευθύνσεις email στο Διαδίκτυο που μπορούν να χρησιμεύσουν ως πρόσθετες πηγές που αποκαλύπτουν το περιεχόμενο των λέξεων-κλειδιών και των φράσεων στην παράγραφο. Προσφέρετε τη βοήθειά σας στον δάσκαλο για την προετοιμασία ενός νέου μαθήματος - κάντε μια αναφορά στις λέξεις κλειδιά και τις φράσεις-κλειδιά της επόμενης παραγράφου.

Ερωτήσεις και εργασίες

Να βρείτε τη μάζα και τον αριθμό των μορίων στο n. u. για: α) 11,2 λίτρα οξυγόνου. β) 5,6 m3 άζωτο; γ) 22,4 ml χλωρίου.
Βρείτε τον όγκο που στο ν. u. θα πάρει: α) 3 g υδρογόνου; β) 96 kg όζοντος. γ) 12 × 10 20 μόρια αζώτου.
Βρείτε τις πυκνότητες (μάζα 1 λίτρο) αργού, χλωρίου, οξυγόνου και όζοντος σε θερμοκρασία δωματίου. u. Πόσα μόρια κάθε ουσίας θα περιέχονται σε 1 λίτρο υπό τις ίδιες συνθήκες;
Υπολογίστε τη μάζα των 5 λίτρων (ν.σ.): α) οξυγόνο; β) όζον. γ) διοξείδιο του άνθρακα CO 2.
Αναφέρετε ποιο είναι βαρύτερο: α) 5 λίτρα διοξειδίου του θείου (SO 2) ή 5 λίτρα διοξειδίου του άνθρακα (CO 2). β) 2 λίτρα διοξειδίου του άνθρακα (CO 2) ή 3 λίτρα μονοξειδίου του άνθρακα (CO).