Bir molekülün hacmi nasıl bulunur? Bir maddenin molar kütlesi ve molar hacmi

Kimyasal hesaplamalarda kütle ve hacmin yanı sıra, genellikle bir maddenin içerdiği yapısal birimlerin sayısıyla orantılı olan miktarı kullanılır. Bu durumda her durumda hangi yapısal birimlerin (moleküller, atomlar, iyonlar vb.) kastedildiği belirtilmelidir. Bir maddenin miktar birimi mol'dür.

Bir mol, 12 g 12C karbon izotopunda bulunan atom sayısı kadar molekül, atom, iyon, elektron veya diğer yapısal birimleri içeren bir madde miktarıdır.

1 mol maddede bulunan yapısal birimlerin sayısı (Avogadro sabiti) büyük bir doğrulukla belirlenir; pratik hesaplamalarda 6.02 1024 mol -1'e eşit alınır.

Gram cinsinden ifade edilen 1 mol maddenin kütlesinin (molar kütle) sayısal olarak bu maddenin bağıl moleküler ağırlığına eşit olduğunu göstermek kolaydır.

Dolayısıyla, serbest klor C1r'nin bağıl moleküler ağırlığı (veya kısaca moleküler ağırlığı) 70.90'dır. Bu nedenle, moleküler klorun molar kütlesi 70.90 g/mol'dür. Bununla birlikte, 1 mol Cl klor molekülü 2 mol klor atomu içerdiğinden, klor atomlarının molar kütlesi bunun yarısı kadardır (45.45 g/mol).

Avogadro yasasına göre, aynı sıcaklık ve aynı basınçta alınan herhangi bir gazın eşit hacimleri aynı sayıda molekül içerir. Başka bir deyişle, herhangi bir gazın aynı sayıda molekülü, aynı koşullar altında aynı hacmi kaplar. Bununla birlikte, herhangi bir gazın 1 molü aynı sayıda molekül içerir. Bu nedenle, aynı koşullar altında, herhangi bir gazın 1 molü aynı hacmi kaplar. Bu hacme gazın molar hacmi denir ve normal şartlar altında (0 °C, basınç 101, 425 kPa) 22,4 litredir.

Örneğin, "havadaki karbondioksit içeriği %0,04'tür (hacimce)" ifadesi, hava basıncına eşit kısmi CO2 basıncında ve aynı sıcaklıkta, havada bulunan karbondioksitin havanın kapladığı toplam hacmin %0,04'ünü alır.

Kontrol görevi

1. 1 g NH4 ve 1 g N2'de bulunan molekül sayısını karşılaştırın. Hangi durumda molekül sayısı kaç kat fazladır?

2. Bir kükürt dioksit molekülünün kütlesini gram olarak ifade edin.

4. Normal koşullarda 5.00 ml klorda kaç tane molekül bulunur?

4. 27 10 21 gaz molekülü normal koşullarda ne kadar hacim kaplar?

5. Bir NO 2 molekülünün kütlesini gram olarak ifade edin -

6. 1 mol O2 ve 1 mol Oz'un kapladığı hacimlerin oranı nedir (koşullar aynıdır)?

7. Eşit kütlelerde oksijen, hidrojen ve metan aynı koşullar altında alınır. Alınan gazların hacimlerinin oranını bulun.

8. Normal şartlarda 1 mol suyun ne kadar hacim alacağı sorulduğunda şu cevap alındı: 22,4 litre. Bu doğru cevap mı?

9. Bir HCI molekülünün kütlesini gram olarak ifade edin.

CO 2'nin hacim içeriği %0,04 ise (normal koşullar) 1 litre havada kaç tane karbondioksit molekülü vardır?

10. Normal koşullar altında herhangi bir gazın 1 m 4'ünde kaç mol bulunur?

11. Bir H 2 O- molekülünün kütlesini gram cinsinden ifade edin.

12. Hacim ise, 1 litre havada kaç mol oksijen vardır?

14. Hacim içeriği %78 ise (normal koşullar) 1 litre havada kaç mol nitrojen bulunur?

14. Eşit kütlelerde oksijen, hidrojen ve nitrojen aynı koşullarda alınır. Alınan gazların hacimlerinin oranını bulun.

15. 1 g NO 2 ve 1 g N 2'de bulunan molekül sayısını karşılaştırın. Hangi durumda molekül sayısı kaç kat fazladır?

16. Normal koşullar altında 2.00 ml hidrojende kaç molekül bulunur?

17. Bir H 2 O- molekülünün kütlesini gram olarak ifade edin.

18. 17 10 21 gaz molekülü normal koşullarda ne kadar hacim kaplar?

KİMYASAL REAKSİYON ORANLARI

Kavramı tanımlarken kimyasal reaksiyon hızı homojen ve heterojen reaksiyonlar arasında ayrım yapmak gereklidir. Reaksiyon homojen bir sistemde, örneğin bir çözeltide veya bir gaz karışımında ilerliyorsa, sistemin tüm hacminde gerçekleşir. Homojen reaksiyon hızı sistemin birim hacminde birim zamanda reaksiyona giren veya reaksiyon sonucunda oluşan madde miktarına denir. Bir maddenin mol sayısının dağıldığı hacme oranı o maddenin molar derişimi olduğundan, homojen tepkime hızı şu şekilde de tanımlanabilir: herhangi bir maddenin birim zaman başına konsantrasyonundaki değişiklik: ilk reaktif veya reaksiyon ürünü. Hesaplama sonucunun bir reaktif veya ürün tarafından üretilip üretilmediğine bakılmaksızın her zaman pozitif olmasını sağlamak için formülde “±” işareti kullanılır:

Reaksiyonun doğasına bağlı olarak zaman, SI sisteminin gerektirdiği gibi sadece saniyelerle değil, dakikalar veya saatlerle de ifade edilebilir. Reaksiyon sırasında hızının değeri sabit değildir, sürekli değişir: başlangıç ​​​​maddelerinin konsantrasyonları azaldığından azalır. Yukarıdaki hesaplama, belirli bir zaman aralığı Δτ = τ2 – τ1 üzerinden reaksiyon hızının ortalama değerini verir. Gerçek (anlık) hız, Δ oranının ulaştığı sınır olarak tanımlanır. İLE/ Δτ → 0'da Δτ, yani gerçek hız, konsantrasyonun zaman türevine eşittir.

Denklemi birlikten farklı stokiyometrik katsayılar içeren bir reaksiyon için, farklı maddeler için ifade edilen hız değerleri aynı değildir. Örneğin A + 4B \u003d D + 2E reaksiyonu için A maddesinin tüketimi bir mol, B maddesi üç mol, E maddesinin gelişi iki mol. Bu yüzden υ (A) = ⅓ υ (B) = υ (D)=½ υ (E) veya υ (E) . = ⅔ υ (İÇİNDE) .

Heterojen bir sistemin farklı fazlarında bulunan maddeler arasında bir reaksiyon devam ediyorsa, o zaman sadece bu fazlar arasındaki arayüzde gerçekleşebilir. Örneğin, bir asit çözeltisi ile bir metal parçasının etkileşimi, yalnızca metalin yüzeyinde gerçekleşir. Heterojen reaksiyon hızı bir reaksiyona giren veya fazlar arasındaki arayüzün birimi başına birim zamanda bir reaksiyonun sonucu olarak oluşan bir maddenin miktarı olarak adlandırılır:

.

Bir kimyasal reaksiyon hızının reaktanların konsantrasyonuna bağımlılığı, kütle eylemi yasası ile ifade edilir: sabit bir sıcaklıkta, bir kimyasal reaksiyonun hızı, reaksiyon denklemindeki bu maddelerin formüllerindeki katsayılara eşit güçlere yükseltilen reaktanların molar konsantrasyonlarının ürünü ile doğru orantılıdır.. Sonra reaksiyon için

2A + B → ürünler

oran υ ~ · İLE bir 2 İLE B ve eşitliğe geçiş için orantılılık katsayısı tanıtıldı k, isminde reaksiyon hızı sabiti:

υ = k· İLE bir 2 İLE B = k[A] 2 [V]

(formüllerdeki molar konsantrasyonlar harf olarak gösterilebilir. İLE karşılık gelen indeks ve köşeli parantez içine alınmış maddenin formülü ile). Reaksiyon hızı sabitinin fiziksel anlamı, tüm reaktanların 1 mol/L'ye eşit konsantrasyonlarındaki reaksiyon hızıdır. Reaksiyon hızı sabitinin boyutu, denklemin sağ tarafındaki faktörlerin sayısına bağlıdır ve -1'den olabilir; s –1 (l/mol); s –1 (l 2 / mol 2), vb., yani her durumda, hesaplamalarda reaksiyon hızı mol l –1 s –1 olarak ifade edilecek şekilde.

Heterojen reaksiyonlar için, kütle eylemi yasasının denklemi, yalnızca gaz fazında veya çözeltide bulunan maddelerin konsantrasyonlarını içerir. Bir maddenin katı fazdaki konsantrasyonu sabit bir değerdir ve hız sabitine dahil edilir, örneğin kömür C + O 2 = CO 2'nin yanma işlemi için kütle eylemi yasası yazılır:

υ = kI sabit = k·,

Nerede k= kI sabit

Bir veya daha fazla maddenin gaz olduğu sistemlerde, reaksiyon hızı da basınca bağlıdır. Örneğin, hidrojen iyot buharı H2 + I2 \u003d 2HI ile etkileşime girdiğinde, kimyasal reaksiyon hızı şu ifade ile belirlenir:

υ = k··.

Basınç örneğin 4 kat arttırılırsa, sistemin kapladığı hacim aynı miktarda azalacak ve sonuç olarak reaksiyona giren maddelerin her birinin konsantrasyonu aynı miktarda artacaktır. Bu durumda reaksiyon hızı 9 kat artacaktır.

Reaksiyon hızının sıcaklığa bağlılığı van't Hoff kuralı ile tanımlanır: sıcaklıktaki her 10 derecelik artış için reaksiyon hızı 2-4 kat artar. Bu, sıcaklık katlanarak arttıkça, kimyasal reaksiyon hızının katlanarak arttığı anlamına gelir. İlerleme formülündeki temel, reaksiyon hızı sıcaklık katsayısıγ, sıcaklıktaki 10 derecelik bir artışla belirli bir reaksiyonun hızının (veya aynı olan hız sabitinin) kaç kat arttığını gösterir. Matematiksel olarak, van't Hoff kuralı şu formüllerle ifade edilir:

veya

başlangıçtaki reaksiyon hızları nerede ve sırasıyla T 1 ve son T 2 sıcaklık. Van't Hoff kuralı şu şekilde de ifade edilebilir:

; ; ; ,

burada ve sırasıyla, bir sıcaklıkta reaksiyonun hızı ve hız sabitidir. T; ve sıcaklıkta aynı değerlerdir T +10N; N“on derece” aralıkların sayısıdır ( N =(T 2 –T 1)/10) sıcaklığın değiştiği (tam sayı veya kesirli sayı, pozitif veya negatif olabilir).

Kontrol görevi

1. A ve B maddelerinin konsantrasyonları sırasıyla 0,05 ve 0,01 mol / l'ye eşitse, reaksiyon hızı sabiti A + B -> AB'nin değerini bulun, reaksiyon hızı 5 10 -5 mol / (l-dak) ).

2. A maddesinin derişimi 2 kat artırılırsa ve B maddesinin derişimi 2 kat azaltılırsa 2A + B -> A2B reaksiyon hızı kaç kez değişir?

4. Bir maddenin konsantrasyonu kaç kat artırılmalıdır, sistemdeki B 2 2A 2 (g.) + B 2 (g.) \u003d 2A 2 B (g.), Böylece A maddesinin konsantrasyonu ne zaman 4 kat azalır, doğrudan reaksiyon hızı değişmez ?

4. 3A + B-> 2C + D reaksiyonunun başlamasından bir süre sonra, maddelerin konsantrasyonları şöyleydi: [A] = 0,04 mol / l; [B] = 0,01 mol/l; [C] \u003d 0,008 mol / l. A ve B maddelerinin başlangıç ​​konsantrasyonları nelerdir?

5. CO + C1 2 = COC1 2 sisteminde, konsantrasyon 0,04'ten 0,12 mol / l'ye ve klor konsantrasyonu - 0,02'den 0,06 mol / l'ye çıkarıldı. İleri reaksiyonun hızı ne kadar arttı?

6. A ve B maddeleri arasındaki reaksiyon şu denklemle ifade edilir: A + 2B → C. İlk konsantrasyonlar: [A] 0 \u003d 0,04 mol / l, [B] o \u003d 0,05 mol / l. Reaksiyon hızı sabiti 0.4'tür. A maddesinin derişimi 0,01 mol/l azaldığında, ilk tepkime hızını ve bir süre sonraki tepkime hızını bulun.

7. Kapalı bir kapta ilerleyen 2СО + О2 = 2СО2 reaksiyonunun hızı, basınç iki katına çıkarsa nasıl değişir?

8. Reaksiyon hızının sıcaklık katsayısının 4 olduğunu varsayarak, sistemin sıcaklığı 20 °C'den 100 °C'ye yükseltilirse reaksiyon hızının kaç kat artacağını hesaplayınız.

9. Sistemdeki basınç 4 kat arttırılırsa 2NO(r.) + 0 2 (g.) → 2N02(r.) reaksiyon hızı nasıl değişir;

10. Sistemin hacmi 4 kat azaltılırsa 2NO(r.) + 0 2 (g.) → 2N02 (r.) reaksiyon hızı nasıl değişir?

11. NO konsantrasyonu 4 kat arttırılırsa 2NO(r.) + 0 2 (g.) → 2N02 (r.) reaksiyon hızı nasıl değişir?

12. Sıcaklıkta 40 derecelik bir artışla reaksiyon hızı artarsa, reaksiyon hızının sıcaklık katsayısı nedir?

15.6 kat artar mı?

14. . A ve B maddelerinin konsantrasyonları sırasıyla 0,07 ve 0,09 mol / l'ye eşitse, reaksiyon hızı sabiti A + B -> AB'nin değerini bulun, reaksiyon hızı 2,7 10 -5 mol / (l-dak).

14. A ve B maddeleri arasındaki reaksiyon şu denklemle ifade edilir: A + 2B → C. İlk konsantrasyonlar: [A] 0 \u003d 0,01 mol / l, [B] o \u003d 0,04 mol / l. Reaksiyon hızı sabiti 0.5'tir. A maddesinin derişimi 0,01 mol/l azaldığında, ilk tepkime hızını ve bir süre sonraki tepkime hızını bulun.

15. Sistemdeki basınç iki katına çıkarsa 2NO(r.) + 0 2 (g.) → 2N02 (r.) reaksiyon hızı nasıl değişecektir;

16. CO + C1 2 = COC1 2 sisteminde, konsantrasyon 0,05'ten 0,1 mol / l'ye ve klor konsantrasyonu - 0,04'ten 0,06 mol / l'ye çıkarıldı. İleri reaksiyonun hızı ne kadar arttı?

17. Reaksiyon hızının sıcaklık katsayısı değerinin 2 olduğunu varsayarak, sistemin sıcaklığı 20 °C'den 80 °C'ye yükseltilirse reaksiyon hızının kaç kat artacağını hesaplayınız.

18. Reaksiyon hızının sıcaklık katsayısı değerinin 4 olduğunu varsayarak, sistemin sıcaklığı 40°C'den 90°C'ye yükseltilirse reaksiyon hızının kaç kat artacağını hesaplayınız.

KİMYASAL BAĞ. MOLEKÜLLERİN OLUŞUMU VE YAPISI

1. Ne tür kimyasal bağlar biliyorsunuz? Değerlik bağları yöntemiyle iyonik bağ oluşumuna bir örnek verin.

2. Hangi kimyasal bağa kovalent denir? Kovalent tip bir bağın özelliği nedir?

4. Kovalent bağ hangi özellikleri karakterize eder? Bunu belirli örneklerle gösterin.

4. H 2 moleküllerinde ne tür kimyasal bağ vardır; CI2HC1?

5. Moleküllerdeki bağların doğası nedir? NCI 4, CS2, CO2? Her biri için ortak elektron çiftinin yer değiştirme yönünü belirtin.

6. Hangi kimyasal bağa iyonik denir? İyonik bağın özelliği nedir?

7. NaCl, N 2, Cl 2 moleküllerinde ne tür bir bağ vardır?

8. s-yörüngesini p-yörüngesi ile örtüştürmenin tüm olası yollarını çizin. Bu durumda bağlantının yönünü belirtin.

9. Fosfonyum iyonu [РН 4 ]+ oluşumu örneğini kullanarak kovalent bağın verici-alıcı mekanizmasını açıklayın.

10. CO, CO 2 moleküllerinde bağ polar mı apolar mı? Açıklamak. Hidrojen bağını açıklayınız.

11. Polar bağlara sahip bazı moleküller neden genellikle polar değildir?

12. Kovalent veya iyonik bağ tipi aşağıdaki bileşikler için tipiktir: Nal, S02 , KF? Bir iyonik bağ neden bir kovalent bağın sınırlayıcı durumudur?

14. Metalik bağ nedir? Kovalent bağdan farkı nedir? Metallerin hangi özelliklerine neden olur?

14. Moleküllerdeki atomlar arasındaki bağların doğası nedir; KHF2 , H20, HNO ?

15. Azot molekülü N 2'deki atomlar arasındaki bağın yüksek kuvveti ve fosfor molekülü P 4'teki çok daha düşük kuvveti nasıl açıklanır?

16. Hidrojen bağı nedir? Hidrojen bağlarının oluşumu neden H2O ve HF'den farklı olarak H2S ve HC1 molekülleri için tipik değildir?

17. Hangi bağa iyonik denir? İyonik bir bağ doygunluk ve yönlülük özelliklerine sahip midir? Neden bir kovalent bağın sınırlayıcı durumu?

18. NaCl, N 2, Cl 2 moleküllerinde nasıl bir bağ vardır?

Herhangi bir gaz halindeki maddenin bileşimini bilmek için, bir maddenin molar hacmi, molar kütlesi ve yoğunluğu gibi kavramlarla işlem yapabilmek gerekir. Bu yazıda molar hacmin ne olduğunu ve nasıl hesaplanacağını ele alacağız.

Madde miktarı

Belirli bir işlemi fiilen gerçekleştirmek veya belirli bir maddenin bileşimini ve yapısını bulmak için nicel hesaplamalar yapılır. Atomların veya moleküllerin kütlelerinin mutlak değerleri ile bu hesaplamaları yapmak çok küçük olmaları nedeniyle sakıncalıdır. Bağıl atomik kütleler, bir maddenin kütlesinin veya hacminin genel olarak kabul edilen ölçüleriyle ilgili olmadıklarından, çoğu durumda kullanmak imkansızdır. Bu nedenle, Yunanca v (nu) veya n harfi ile gösterilen madde miktarı kavramı tanıtıldı. Bir maddenin miktarı, o maddenin içerdiği yapısal birimlerin (moleküller, atomik parçacıklar) sayısı ile orantılıdır.

Bir maddenin miktar birimi mol'dür.

Bir mol, 12 g karbon izotopunda bulunan atom sayısı kadar yapı birimi içeren madde miktarıdır.

1 atomun kütlesi 12 a'dır. e. m., yani 12 g karbon izotopundaki atom sayısı:

Na \u003d 12g / 12 * 1.66057 * 10 üzeri -24g \u003d 6.0221 * 10 üzeri 23

Na fiziksel miktarına Avogadro sabiti denir. Herhangi bir maddenin bir molü 6.02 * 10 üzeri 23 parçacık içerir.

Pirinç. 1. Avogadro yasası.

Molar gaz hacmi

Bir gazın molar hacmi, bir maddenin hacminin o maddenin miktarına oranıdır. Bu değer, bir maddenin molar kütlesinin aşağıdaki formüle göre yoğunluğuna bölünmesiyle hesaplanır:

burada Vm molar hacimdir, M molar kütledir ve p maddenin yoğunluğudur.

Pirinç. 2. Molar hacim formülü.

Uluslararası C sisteminde, gaz halindeki maddelerin molar hacminin ölçümü, mol başına metreküp (m 3 / mol) olarak gerçekleştirilir.

Gaz halindeki maddelerin molar hacmi, sıvı ve katı haldeki maddelerden farklıdır, çünkü 1 mol gaz halindeki bir element her zaman aynı hacmi işgal eder (aynı parametreler gözlenirse).

Gazın hacmi sıcaklığa ve basınca bağlıdır, bu nedenle hesaplama normal koşullardaki gaz hacmini almalıdır. Normal koşullar 0 derece sıcaklık ve 101.325 kPa basınç olarak kabul edilir. Normal koşullar altında 1 mol gazın molar hacmi her zaman aynıdır ve 22.41 dm 3 /mol'e eşittir. Bu hacme ideal gazın molar hacmi denir. Yani, herhangi bir gazın (oksijen, hidrojen, hava) 1 molünde hacim 22.41 dm3 / m'dir.

Pirinç. 3. Normal koşullar altında gazın molar hacmi.

Tablo "gazların molar hacmi"

Aşağıdaki tablo bazı gazların hacimlerini göstermektedir:

P1V1=P2V2 veya eşdeğeri olarak PV=sabit (Boyle-Mariotte yasası). Sabit basınçta, hacmin sıcaklığa oranı sabit kalır: V/T=sabit (Gay-Lussac yasası). Hacmi sabitlersek, o zaman P/T=const (Charles yasası). Bu üç yasayı birleştirmek, PV/T=sabit olduğunu söyleyen evrensel bir yasa verir. Bu denklem, 1834 yılında Fransız fizikçi B. Clapeyron tarafından kurulmuştur.

Sabitin değeri sadece madde miktarı ile belirlenir. gaz. DI. 1874'te Mendeleev bir mol için bir denklem çıkardı. Yani o evrensel sabitin değeridir: R \u003d 8.314 J / (mol ∙ K). Yani PV=RT. Rastgele bir sayı olması durumunda gazνPV=νRT. Bir maddenin tam miktarı, kütleden molar kütleye bulunabilir: ν=m/M.

Molar kütle sayısal olarak bağıl moleküler kütleye eşittir. İkincisi periyodik tablodan bulunabilir, kural olarak elementin hücresinde belirtilir. Moleküler ağırlık, onu oluşturan elementlerin moleküler ağırlıklarının toplamına eşittir. Farklı değerlikli atomlar söz konusu olduğunda, indeks için gereklidir. Açık deönlemler, M(N2O)=14∙2+16=28+16=44 g/mol.

Gazlar için normal koşullar de P0 = 1 atm = 101.325 kPa, sıcaklığın T0 = 273.15 K = 0°C olarak kabul edilmesi adettendir. Artık bir molün hacmini bulabilirsiniz. gaz de normal koşullar: Vm=RT/P0=8,314∙273,15/101,325=22,413 l/mol. Bu tablo değeri molar hacimdir.

Normalin altında koşullar miktar hacim oranı gaz molar hacme: ν=V/Vm. keyfi için koşullar doğrudan Mendeleev-Clapeyron denklemini kullanmak gerekir: ν=PV/RT.

Yani hacmi bulmak için gaz de normal koşullar, bunun madde miktarına (mol sayısı) ihtiyacınız var gaz 22,4 l / mol'e eşit olan molar hacim ile çarpın. Ters işlemle, belirli bir hacimdeki madde miktarını bulabilirsiniz.

Katı veya sıvı haldeki bir maddenin bir molünün hacmini bulmak için, molar kütlesini bulun ve yoğunluğa bölün. Herhangi bir gazın bir molünün normal şartlar altında hacmi 22,4 litredir. Şartların değişmesi durumunda Clapeyron-Mendeleev denklemini kullanarak bir molün hacmini hesaplayınız.

İhtiyacın olacak

• Mendeleev'in periyodik tablosu, maddelerin yoğunluk tablosu, manometre ve termometre.

Talimat

Bir mol veya katı cismin hacminin belirlenmesi
İncelenen katı veya sıvının kimyasal formülünü belirleyin. Daha sonra Mendeleev'in periyodik tablosunu kullanarak formülde yer alan elementlerin atom kütlelerini bulun. Biri formülde birden çok kez bulunuyorsa, atom kütlesini o sayıyla çarpın. Bir katı veya sıvıyı oluşturan moleküler ağırlığı elde etmek için atomik kütleleri toplayın. Mol başına gram cinsinden ölçülen molar kütleye sayısal olarak eşit olacaktır.

Maddelerin yoğunluk tablosuna göre, çalışılan cismin veya sıvının malzemesi için bu değeri bulun. Daha sonra molar kütleyi verilen maddenin g/cm³ V=M/ρ cinsinden ölçülen yoğunluğuna bölün. Sonuç, cm³ cinsinden bir molün hacmidir. Madde bilinmiyorsa, bir molünün hacmini belirlemek imkansız olacaktır.

Bir gazın molar hacmi, gaz hacminin bu gazın madde miktarına oranına eşittir, yani

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

burada V m - molar gaz hacmi - belirli koşullar altında herhangi bir gaz için sabit bir değer;

V(X), X gazının hacmidir;

n(X), X gaz maddesinin miktarıdır.

Normal koşullar altında gazların molar hacmi (normal basınç p n \u003d 101 325 Pa ≈ 101,3 kPa ve sıcaklık T n \u003d 273,15 K ≈ 273 K) V m \u003d 22,4 l / mol'dür.

İdeal gazların kanunları

Gazları içeren hesaplamalarda, genellikle bu koşullardan normal koşullara veya tam tersine geçmek gerekir. Bu durumda, Boyle-Mariotte ve Gay-Lussac'ın birleşik gaz yasasından aşağıdaki formülü kullanmak uygundur:

pV / T = p n V n / T n

p basınçtır; V - hacim; T, Kelvin ölçeğindeki sıcaklıktır; "n" indeksi normal koşulları gösterir.

Hacim fraksiyonu

Gaz karışımlarının bileşimi genellikle bir hacim oranı kullanılarak ifade edilir - belirli bir bileşenin hacminin sistemin toplam hacmine oranı, yani.

φ(X) = V(X) / V

burada φ(X) - X bileşeninin hacim oranı;

V(X) - X bileşeninin hacmi;

V sistemin hacmidir.

Hacim kesri boyutsuz bir niceliktir, birimin kesirleri veya yüzde olarak ifade edilir.

Örnek 1. 20 ° C sıcaklıkta ve 250 kPa basınçta 51 g ağırlığındaki amonyak ne kadar hacim alacaktır?

Örnek 2. 1,4 g ağırlığındaki hidrojen ve 5,6 g ağırlığındaki nitrojen içeren bir gaz karışımının normal koşullar altında alacağı hacmi belirleyiniz.

Volumetrik İlişkiler Yasası

"Hacimsel İlişkiler Yasası" kullanılarak problem nasıl çözülür?

Hacimsel oranlar yasası: Bir reaksiyonda yer alan gazların hacimleri, reaksiyon denklemindeki katsayılara eşit küçük tamsayılar olarak birbiriyle ilişkilidir.

Reaksiyon denklemlerindeki katsayılar, reaksiyona giren ve oluşan gaz halindeki maddelerin hacim sayısını gösterir.

Örnek. 112 litre asetileni yakmak için gereken hava hacmini hesaplayın.

1. Reaksiyon denklemini oluşturuyoruz:

2. Hacimsel oranlar yasasına dayanarak oksijenin hacmini hesaplıyoruz:

112/2 \u003d X / 5, dolayısıyla X \u003d 112 5 / 2 \u003d 280l

3. Hava hacmini belirleyin:

V (hava) \u003d V (O2) / φ (O2)

V (hava) \u003d 280 / 0,2 \u003d 1400 l.

Ders 1.

Konu: Madde miktarı. köstebek

Kimya, maddelerin bilimidir. Maddeleri nasıl ölçersiniz? Hangi birimlerde? Maddeleri oluşturan moleküllerde ama bunu yapmak çok zordur. Gram, kilogram veya miligram olarak, ancak kütle bu şekilde ölçülür. Peki ya bir maddenin terazide ölçülen kütlesi ile molekül sayısını birleştirirsek bu mümkün olur mu?

a) H-hidrojen

bir n = 1a.u.m.

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

1 g hidrojen alalım ve bu kütledeki hidrojen atomlarının sayısını hesaplayalım (öğrencilere bunu bir hesap makinesi kullanarak yapmalarını önerin).

N n \u003d 1g / (1,66 * 10 -24) g \u003d 6,02 * 10 23

b) O-oksijen

A o \u003d 16a.u.m \u003d 16 * 1,67 * 10 -24 gr

N o \u003d 16g / (16 * 1,66 * 10 -24) g \u003d 6,02 * 10 23

c) C-karbon

A c \u003d 12a.u.m \u003d 12 * 1,67 * 10 -24 gr

N c \u003d 12g / (12 * 1,66 * 10 -24) g \u003d 6,02 * 10 23

Sonuç olarak: Atom kütlesine eşit, ancak gram olarak alınan böyle bir maddenin kütlesini alırsak, o zaman her zaman (herhangi bir madde için) bu maddenin 6.02 * 10 23 atomu olacaktır.

H 2 O - su

18g / (18 * 1,66 * 10-24) g \u003d 6,02 * 10 23 su molekülü, vb.

N a \u003d 6.02 * 10 23 - Avogadro sayısı veya sabiti.

Mol - 6.02 * 10 23 molekül, atom veya iyon içeren bir maddenin miktarı, yani. yapısal birimler.

Bir mol molekül, bir mol atom, bir mol iyon vardır.

n, mol sayısıdır (mol sayısı genellikle nu olarak anılır),
N, atomların veya moleküllerin sayısıdır,
N a = Avogadro sabiti.

Kmol \u003d 10 3 mol, mmol \u003d 10 -3 mol.

Bir multimedya enstalasyonunda Amedeo Avogadro'nun bir portresini gösterin ve kısaca onun hakkında konuşun ya da öğrenciden bir bilim insanının hayatı hakkında kısa bir rapor hazırlamasını isteyin.

Ders 2

Konu "Maddenin molar kütlesi"

1 mol maddenin kütlesi nedir? (Öğrenciler genellikle sonucu kendileri çıkarabilirler.)

Bir maddenin bir molünün kütlesi, moleküler ağırlığına eşittir, ancak gram olarak ifade edilir. Bir maddenin bir molünün kütlesine molar kütle denir ve - M ile gösterilir.

formüller:

M - molar kütle,
n mol sayısıdır,
m, maddenin kütlesidir.

Bir molün kütlesi g/mol olarak ölçülür, bir kmolün kütlesi kg/kmol olarak ölçülür ve bir mmolün kütlesi mg/mol olarak ölçülür.

Tabloyu doldurun (tablolar dağıtılır).

Ders 3

Konu: Gazların molar hacmi

Hadi sorunu çözelim. Normal şartlarda kütlesi 180 g olan suyun hacmini belirleyiniz.

verilen:

Onlar. sıvı ve katı cisimlerin hacmi yoğunluk ile hesaplanır.

Ancak gazların hacmini hesaplarken yoğunluğunu bilmek gerekli değildir. Neden?

İtalyan bilim adamı Avogadro, aynı koşullar (basınç, sıcaklık) altındaki farklı gazların eşit hacimlerinin aynı sayıda molekül içerdiğini belirledi - bu ifadeye Avogadro yasası denir.

Onlar. eşit koşullar altında V (H 2) \u003d V (O 2), sonra n (H 2) \u003d n (O 2) ve tersi, eşit koşullar altında ise n (H 2) \u003d n (O 2) ) o zaman bu gazların hacimleri aynı olacaktır. Ve bir maddenin bir molü her zaman aynı sayıda molekül içerir 6.02 * 10 23 .

Sonuçlandırıyoruz - aynı koşullar altında, gazların molleri aynı hacmi kaplamalıdır.

Normal koşullar altında (t=0, P=101,3 kPa veya 760 mm Hg), herhangi bir gazın molleri aynı hacmi kaplar. Bu hacme molar denir.

V m \u003d 22,4 l / mol

1 kmol -22,4 m3/kmol, 1 mmol -22,4 ml/mmol hacim kaplar.

örnek 1(Kurulda karar verildi):

verilen:	Çözüm:
Sosyal ağlarda paylaşın! Bu makaleyi derecelendirin: (1 derecelendirmeler, ortalama olarak: 5,00 5 üzerinden) Yükleniyor... Faydalı makaleler XML Dönüştürücü Hakkında TeamViewer ne tür bir programdır ve nasıl doğru şekilde kullanılır? Team weaver'ı sürüm 10'a güncelleyin Sayfa dijital haritalar ve planlar gis panoraması