25 užduotis egzaminas dėl dujų tūrinių santykių. Tema. Dujų tūrio santykiai cheminėse reakcijose
dujinė medžiagos būsena. Avogadro dėsnis. Molinis dujų tūris.
Medžiagos gali būti trijų agregacijos būsenų – kietos, skystos ir dujinės. Dalelės, sudarančios kietąsias medžiagas, yra pakankamai stipriai sujungtos viena su kita, kad kietosios medžiagos turėtų tam tikrą formą. Dalelės kietosios medžiagos gali būti atomai, molekulės, jonai, formuojantys kristalines struktūras. Šios dalelės svyruoja maža amplitude aplink kristalinės gardelės mazgus. Skysčiuose dalelės yra mažiau surištos viena su kita ir gali judėti gana dideliais atstumais. Todėl skysčiai turi sklandumą ir įgauna indo, kuriame jie yra, formą.
Kaitinant įvyksta medžiagos perėjimas iš kietos būsenos į skystą, todėl dalelių svyravimų amplitudė palaipsniui didėja. Tam tikroje temperatūroje medžiagos dalelės įgyja galimybę palikti gardelės vietas ir įvyksta lydymasis. Atvėsusios, priešingai, skystos dalelės praranda gebėjimą judėti ir fiksuojamos tam tikroje padėtyje, sudarydamos kietą medžiagą. Įprastomis sąlygomis skysčiai, kaip taisyklė, turi molekulinę struktūrą. Esant aukštai temperatūrai, skysčio struktūra gali skirtis (tirpti druskų ir metalų).
Sąveika tarp molekulių yra daug silpnesnė nei tarp jonų joninėse kristalų struktūrose; atomai, sujungti kovalentiniu ryšiu atominėse struktūrose; metalo jonai, surišti elektronų dujomis metalinėse konstrukcijose.
Kietos ir skystos medžiagos būsenos turi bendrą pavadinimą kondensuota būsena. Kondensuotų medžiagų tankis yra maždaug 0,5–22,5 g / cm3. Dujinės būsenos medžiagų tankis yra daug mažesnis - apie 10 -2 - 10 -3 g/cm 3 . Perėjimas į dujinę būseną vyksta kaitinant medžiagas, kurios yra kondensuotos (skysčių virimas, kietųjų medžiagų sublimacija). Dujinės medžiagos normaliomis sąlygomis susideda iš molekulių.
Pereinant į dujinę būseną, medžiagos dalelės įveikia tarpmolekulinės sąveikos jėgas. Tūris, kurį užima dujos, iš esmės yra laisvos erdvės tarp atsitiktinai judančių dujų molekulių tūris. Šios erdvės dydį lemia temperatūra ir slėgis. Tokiu atveju galima nepaisyti tūrio, kurį užima pačios molekulės. tai reiškia Avogadro dėsnis :
Vienodais tūriais įvairių dujų tomis pačiomis sąlygomis turi tiek pat molekulių.
Iš Avogadro dėsnio seka dvi pagrindinės pasekmės .
Pirmoji pasekmė
Vienas molis bet kokių dujų tomis pačiomis sąlygomis užima tą patį tūrį. Šis tūris vadinamas molinis dujų tūris ( V m ) , kuris matuojamas m 3 / mol (dažniau dm 3 / mol). Molinis dujų tūris yra lygus dujų tūrio ir jų kiekio santykiui:
Aišku, kad V m reikšmė priklauso nuo sąlygų (temperatūros, slėgio). Norint išspręsti problemas, būtina atsiminti V m at reikšmę normaliomis sąlygomis(na.) - atmosferos slėgis (101,3 kPa) ir ledo lydymosi temperatūra (0 0 C arba 273,15 K).
Normaliomis sąlygomis V m \u003d 22,4 dm 3 / mol arba
SI vienetais 0,0224 m 3 / mol.
Antroji pasekmė
Dujų tankiai (arba jų vienodo tūrio masės) yra susiję vienas su kitu kaip dujų molinė masė.
Tai matyti iš toliau pateiktų svarstymų. Tegul yra dvi porcijos skirtingų to paties tūrio dujų (tūriai matuojami tomis pačiomis sąlygomis). Raskime jų mases:
Jų masių santykis:
Jei naudojate tankį:
Pagal Avogadro dėsnį n 1 \u003d n 2, iš čia:
Dujų tankių santykis, lygus molinių masių santykiui, vadinamas santykinis vienų dujų tankis kitų atžvilgiu ( D ). D yra bematis dydis.
Žinant D ir vienų dujų molinę masę, nesunku rasti kitų dujų molinę masę:
; M1 = M2 × D.
Pavyzdžiai
M (x) \u003d M (H 2) × D = 2 × 8,5 = 17 g/mol
Tokios molinės masės dujos yra amoniakas NH 3 .
Kai kurių dujinių angliavandenilių tankis ore yra du. Nustatykite angliavandenilio molinę masę.
Vidutinė molinė oro masė yra 29 g/mol.
M(x) = M(oras) × D = 29 × 2 = 58 g/mol
Tokios molinės masės angliavandenilis yra C 4 H 10, butanas.
Reikėtų pažymėti, kad dujos, kurių molinė masė mažesnė nei 29, yra lengvesnės už orą, daugiau nei 29 yra sunkesnės.
Skaičiavimo uždaviniuose galima pateikti santykinį azoto, deguonies ir kitų dujų tankį. Šiuo atveju, norint rasti molinę masę, santykinį tankį reikia padauginti iš azoto (28 g / mol), deguonies (32 g / mol) ir kt.
Avogadro dėsnis plačiai naudojamas cheminiuose skaičiavimuose. Kadangi dujų tūriai yra proporcingi medžiagų kiekiams, reakcijos lygtyje esantys koeficientai, atspindintys reaguojančių medžiagų kiekius, yra proporcingi sąveikaujančių dujų tūriams. Akivaizdu, kad tūriai turi būti matuojami tomis pačiomis sąlygomis.
Pavyzdys
Kokio tūrio deguonies reikia sudeginti 2 dm 3 propanas? Tūriai matuojami n. y.
C 3 H 8 + 5O 2 3CO 2 + 4H 2 O.
Iš Avogadro dėsnio išplaukia, kad vienoduose skirtingų dujų tūriuose yra tiek pat molekulių ir atitinkamai tiek pat medžiagų molių. Tegul propano tūris yra 1 dm 3. Tada pagal reakcijos lygtį, norint sudeginti 1 dm 3 propano, reikės 5 dm 3 deguonies, o 2 dm 3 (du litrai) - 10 dm 3 O 2.
Pamokų planai Sycheva L.N.
Klasė:__8___ Data: __________________
Tema „Molinis dujų tūris. Avogadro dėsnis. Santykinis dujų tankis. Dujų tūrio santykiai cheminėse reakcijose“
Tikslas: uždavinių sprendimo įgūdžių, naudojant cheminių reakcijų formules ir lygtis, stiprinimas.
Užduotys:
tęsti „kurmio“ sąvokos formavimą;
supažindinti mokinius su Avogadro dėsniu ir jo apimtimi;
supažindinti su sąvokomis „molinis tūris“, „santykinis dujų tankis“;
ugdyti loginį mąstymą ir gebėjimą pritaikyti įgytas žinias.
Pamokos planas
Studentų motyvacija;
Būtinų terminų ir sąvokų kartojimas;
Naujos medžiagos mokymasis;
Įtvirtinimas (kiekviename temos tyrimo etape);
Atspindys.
Per užsiėmimus
Prieš įvedant naują temą, būtina pakartoti pagrindinius pagrindinius terminus, sąvokas ir formules:
Kas yra "kurmis"?
Kas yra "molinė masė"?
Kas yra „Avogadro numeris“?
Koks yra „medžiagos kiekio“ apibrėžimas?
Parašykite formules, kaip rasti medžiagos molinę masę, Avogadro skaičių.
Du mokiniai sprendžia uždavinius prie lentos:
1. Apskaičiuokite 3,5 molio vandens masę. Nustatykite molekulių, esančių šiame medžiagos kiekyje, skaičių.
2. Koks geležies medžiagos kiekis atitinka 112 g masę?
Vietos studentai taip pat išsprendžia problemą: apskaičiuokite deguonies kiekį, esantį 3,2 g. Raskite šio medžiagos kiekio molekulių skaičių.
Po trumpo laiko (5 min.) aptariame visų problemų sprendimą
Paaiškinimas Avogadro dėsnis: vienoduose skirtingų dujų tūriuose tomis pačiomis sąlygomis yra tiek pat molekulių (toks pat medžiagos kiekis).
(Mokiniai užrašų knygelėse daro nuorodą. Pažymėkite reikšmę 22,4 l yra tūris, kuris normaliomis sąlygomis užima 1 molį bet kokių dujų).
Mes analizuojame skaičiavimo problemų pavyzdžius:
1. Koks azoto medžiagos kiekis yra 11,2 litro?
2. Kokį tūrį užims 10 molių deguonies?
Po to mokiniai klausiami savarankiškas darbas pagal parinktis:
| Užduotis | 1-as variantas | 2-as variantas | 3 variantas | 4-as variantas |
| vandenilis | deguonies | |||
| Nustatykite dujų tūrį | deguonies | vandenilis |
||
| Nustatykite medžiagos kiekį | ||||
| Nustatyti masę |
Kitame pamokos etape svarstome molinės tūrio vertės (22,4 l) panaudojimą sprendžiant skaičiavimo uždavinius naudojant cheminių reakcijų lygtis:
1. Kokio tūrio deguonies reikia sąveikai su 6,4 g vario?
2. Kiek aliuminio oksiduoja 13,44 litro deguonies?
3. Kokio tūrio deguonies reikės sudeginti 4 litrus etano (C 2 H 6 )?
Remdamasis trečiosios užduoties pavyzdžiu, mokiniams parodau, kaip ją išspręsti naudojant dujų tūrinių santykių dėsnį. Patikslinu, kad tos užduotys taip sprendžiamos, kur Mes kalbame tik dujinėms medžiagoms. Aš sutelkiu mokinius į formulę ir prašau į ją atkreipti dėmesį, prisiminti.
Dujų tūrio santykiai cheminėse reakcijose.
Tikslas: įtvirtinti žinias apie dujas, mokėti apskaičiuoti dujų tūrinius santykius, pagal chemines lygtis pasitelkę tūrinių santykių dėsnį, spręsdami uždavinius taikykite Avogadro dėsnį ir molinio tūrio sampratą.
Įranga: Kortelės su užduotimis, Avogadro dėsnis lentoje.
Užsiėmimų metu:
I Org. momentas
Kartojimas
1. Kokios yra dujinės būsenos medžiagos?
(H2, N2, O2, CH4, C2 H6)
2. Kokia sąvoka būdinga šioms dujoms? ("Tūris")
3. Kuris mokslininkas teigė, kad dujų sudėtį sudaro 2 atomai, o kurie iš jų?
(A.Avogadro, H2, O2, N2)
4. Kokį dėsnį atrado Avogadro?
(Vienodo tūrio skirtingose dujose tomis pačiomis sąlygomis (t ir slėgiu) yra tiek pat molekulių)
5. Pagal Avogadro dėsnį 1 molis bet kokių dujų užima tūrį, lygų (22,4 l / mol)
6. Koks dėsnis žymi dujų tūrį? (V m – molinis tūris)
7. Kokiomis formulėmis randame: V, Vm, medžiagos kiekį?
Vm = V v = V V = Vm ∙ v
v Vm
II. Studijuoja medžiagą
Kai reagentas sureagavo ir gautas produktas yra dujinės būsenos, jų tūrio santykius galima nustatyti pagal reakcijos lygtį.
Pavyzdžiui, apsvarstykite vandenilio sąveiką su chloru. Pavyzdžiui, reakcijos lygtis:
H2 + CI2 = 2HCI
1 mol 1 mol 2 mol
22,4 l/mol 22,4 l/mol 44,8 l/mol
Kaip matote, 1 molis vandenilio ir 1 molis chloro reaguoja ir susidaro 2 moliai vandenilio chlorido. Jei šias skaitines tūrių reikšmes sumažinsime 22,4, gausime tūrio santykį 1:1:2. Tokiu būdu normaliomis sąlygomis galima nustatyti ir dujinių medžiagų tūrinius santykius.
Avogadro dėsnis, kuris vaidina svarbų vaidmenį atliekant dujinių medžiagų cheminius skaičiavimus, formuojamas taip:
Vienoduose tūriuose tomis pačiomis išorinėmis sąlygomis (t ir slėgiu) yra tiek pat molekulių.
Šio dėsnio pasekmė yra ta, kad 1 molis bet kokių dujų normaliomis sąlygomis visada užima tą patį tūrį (molinį dujų tūrį). Lygu 22,4 litro.
Reakcijų lygčių koeficientai rodo molių skaičių ir dujinių medžiagų tūrių skaičių.
Pavyzdys: Apskaičiuokite, kiek deguonies sunaudojama, kai su juo sąveikauja 10 m³ vandenilio.
Parašykime reakcijos lygtį
10 m³ x m³
2H2 + O2 = 2H2O
2 mol 1 mol
2 m³ 1 m³
Pagal reakcijos lygtį žinoma, kad vandenilis ir deguonis reaguoja tūrio santykiu 2:1.
Tada 10:2 = X:1, X = 5 m³. Todėl, kad sureaguotų 10 m³ vandenilio, reikia 5 m³ deguonies.
Skaičiavimai naudojant Avogadro dėsnį.
I tipo užduotys.
Medžiagos kiekio nustatymas iš žinomo dujų tūrio ir dujų tūrio (N.O.) apskaičiavimas nuo medžiagos kiekio pagaminimo.
Pavyzdys 1. Apskaičiuokite deguonies molių skaičių, kurio tūris esant n.o. užima 89,6 litro.
Pagal formulę V = Vm ∙ v randame medžiagos kiekį v = V
Vm
v(O2) \u003d _____89,6l___ \u003d 4 mol
22,4 l / mol Atsakymas: v (O2) \u003d 4 mol
2 pavyzdys Kokį tūrį normaliomis sąlygomis užima 1,5 mol deguonies?
v(O2) \u003d Vm ∙ v \u003d 22,4 l / mol ∙ 1,5 mol \u003d 33,6 l.
II tipo užduotys.
Tūrio (n.s.) apskaičiavimas pagal dujinės medžiagos masę.
Pavyzdys. Apskaičiuokite 96 g deguonies užimamą tūrį (N.C.). Pirmiausia randame deguonies O2 molinę masę. Jis lygus M (O2) \u003d 32 g / mol.
Dabar pagal formulę m = M ∙ v randame.
v(O2) \u003d m \u003d 96 g ____ \u003d 3 mol.
M 32 g/mol
Apskaičiuokite tūrį, kurį užima 3 mol deguonies (n.c.), naudodami formulę V = Vm ∙ v: V (O2) = 22,4 l / mol ∙ 3 mol = 67,2 l.
Atsakymas: V (O2) \u003d 67,2 litro.
III. Pamokos konsolidavimas
1. dirbti su buvusiu. 80 p. (8,9)
2. d / z: 29 dalis, 80 p. ex. 10
Prisegtos bylos
Šiame skyriuje naudojamos medžiagos metodinis vadovas„Chemijos problemų sprendimo mokymas“. Autoriai – rengėjai: aukščiausios kategorijos chemijos mokytojas, Mokymo įstaigos „Gadino 1-oji gimnazija“ metodininkas Tolkachas L.Ya.; Švietimo įstaigos „Grodino OIPK ir PRR ir SO“ edukacinio metodinio skyriaus metodininkė Korobova N.P.
Skaičiavimai naudojant molinį dujų tūrį.
Dujų santykinio tankio apskaičiavimas.
Dujų tūrio santykiai
Vienas molis bet kokių dujų tomis pačiomis sąlygomis užima tą patį tūrį. Taigi, normaliomis sąlygomis (n.s.),tie. 0 °C temperatūroje o normalus atmosferos slėgis lygus 101,3 kPa, vienas molis bet kokių dujų užima tūrį22,4 dm3.
Požiūrisdujų tūrio iki atitinkamo cheminio medžiagos kiekio vadinamas dydismolinis dujų tūris (Vm):
Vm = V/ ndm 3 , iš kurV = Vm · n
Norint nustatyti, ar dujos yra lengvesnės ar sunkesnės už kitas dujas, pakanka palyginti jų tankius:
r 1 / r 2 = M 1 V 1 / M 2 V 2 \u003d M 1 / M 2 \u003d D 2.Iš aukščiau pateiktos išraiškos matyti, kad norint palyginti dujų tankius, pakanka palyginti jų molines mases.
Vienų dujų molinės masės ir kitų dujų molinės masės santykis vadinamas dydžiu
santykinis tankis ( D 2 ) vienų dujų į kitas dujas.Žinodami santykinį vienos ir kitos dujų tankį, galite nustatyti jų molinę masę:
M
1 = M 2 · D 2 .Oras yra dujų mišinys, todėl jo „molinė masė“ yra 22,4 litro tūrio oro masė. Ši reikšmė skaitine prasme yra lygi:
M oro \u003d 29 g / mol
Pagal Avogadro dėsnį tas pats skirtingų dujų molekulių skaičius tomis pačiomis sąlygomis užima tą patį tūrį.
Iš to išplaukia antrasis rezultatas.
Esant pastoviai temperatūrai ir slėgiui, reaguojančių dujų tūriai yra susiję vienas su kitu, taip pat su susidariusių dujinių produktų tūriais, kaip maži sveikieji skaičiai.
Šį modelį Gay-Lussac suformulavo kaip dujų tūrio santykio dėsnį. Taigi, jei cheminėje reakcijoje dalyvauja arba susidaro dujinės medžiagos, jų tūrio santykius galima nustatyti pagal reakcijos lygtį.
Reaguojančių ir susidarančių dujų tūriai yra proporcingi šių medžiagų cheminiams kiekiams:
V 1 / V 2 = n 1 / n 2 t.y. V1 ir V2
yra skaitine prasme lygūs reakcijos lygties koeficientams.1 pavyzdys Cilindre telpa 0,5 kg suslėgto vandenilio. Kokia apimtispaimti tokį vandenilio kiekį? Sąlygos normalus.
Sprendimas:
1. Apskaičiuokite cheminės medžiagos kiekį
vandenilis, esantis balione:N
(H 2) \u003d 500/2 \u003d 250 (mol), kur M (H 2) \u003d 2 g / mol.2. Kadangi normaliomis sąlygomis 1 molis bet kokių dujų užima 22,4 tūrį
dm 3, tadaV = Vm · n, V( H 2 ) = 22,4 * 250 \u003d 5600 (dm 3)
Atsakymas: 5600 dm 3
2 pavyzdys. Kokia yra aliuminio-vario lydinio sudėtis (%), jei apdorojant 1 g druskos rūgšties pertekliumi išsiskyrė 1,18 litro vandenilis?
Sprendimas:
1. Kadangi su rūgštimi reaguos tik aliuminis, taiužrašykite lygtį:
2A1 + 6HC1 = 2A1C1 3 + 3H 2
2mol 3mol
2. Apskaičiuokite cheminis kiekis vandenilis:
n(H 2 ) = 1,18/22,4 = 0,05 (mol)
3. Pagal reakcijos lygtį apskaičiuojame aliuminio masę,lydinio sudėtyje:
3 mol 2 mol aliuminio
0,05 mol reaguodamas išsiskirs vandenilisxmolis aliuminio
x \u003d 0,05 2/3 \u003d 0,033 (mol),
m( Al) = 0,035 27 = 0,9 (g), kur M(Al) = 27 g/mol
5. Apskaičiuokite aliuminio masės dalis lydinyje:
w(BETl) = m ( Al ) / m (lydinys) , w( A1) = 0,9/1 = 0,9 arba 90 %.
Tada vario masės dalis lydinyje yra 10%
Atsakymas: 90% aliuminio, 10% vario
3 pavyzdys Nustatykite santykinį tankį: a) deguonies ore,b) anglies dioksidas – vandenilis.
Sprendimas:
1. Raskite santykinį deguonies tankį ore:
D oro (O 2 ) =M(O 2 )/M (oras) = 32/29= 1,1.
2. Nustatykite santykinį anglies dioksido tankį pagal vandenilis
D H2 (CO 2 ) =M(CO 2 )/M(H 2) \u003d 44/2 \u003d 22.
Atsakymas: 1.1; 22
4 pavyzdys Nustatykite dujų mišinio, susidedančio iš 0,5 molio deguonies ir 0,5 molio vandenilio, tūrįir 0,5 molio anglies dioksido.
Sprendimas:
1. Raskite cheminį dujų mišinio kiekį:
n(mišiniai) \u003d 0,5 + 0,5 + 0,5 \u003d 1,5 (mol).
2. Apskaičiuokite dujų mišinio tūrį:
V(mišiniai) \u003d 22,4 1,5 \u003d 33,6 (dm 3).
Atsakymas: 33,6 dm 3 mišiniai
5 pavyzdys Apskaičiuokite anglies dvideginio kiekį, susidarantį deginant 11,2 m 3 metanas CH 4 .
Sprendimas:
1. Rašome metano degimo cheminės reakcijos lygtį:
CH 4 + 2O 2 \u003d CO 2 + 2H 2 O
1 apgamas1 apgamas
1 m 3 1 m 3
2. Norėdami apskaičiuoti anglies dioksido tūrį, sudarome ir išsprendžiame proporciją:
deginant 1 m 3 CH 4 gaunama 1 m 3 CO 2
degant 11,2 m 3 CH 4 bus x m 3 CO 2
x \u003d 11,2 1/1 \u003d 11,2 (m 3)
Atsakymas: 11,2 m 3 anglies dvideginis
6 pavyzdys Plieninis balionas suslėgtoms dujoms laikyti buvo pripildytas 8 kg sveriančio skysto deguonies.
Kokį tūrį deguonis užims dujinėje būsenoje (N.O.)?
Sprendimas:
1. Apskaičiuokite cheminį skysto deguonies kiekį:
n( O 2 ) = 8000/32 = 250 (mol).
2. Apskaičiuokite dujinio deguonies tūrį:
V( O 2 ) \u003d 22, 4 250 \u003d 5600 dm 3.
Atsakymas: 5600 dm 3
7 pavyzdys Apskaičiuokite 1 m tūrio oro masę 3 (n.o.), jei jame yra 78 tūrinės dalys azoto, 21 - deguonis, 1 - argonas (išskyrus kitas dujas).
Sprendimas:
1. Atsižvelgiant į uždavinio sąlygas, dujų tūriai ore yra atitinkamai lygūs:
V( N 2 ) \u003d 1 0,78 \u003d 0,78 m 3;
V(O 2) \u003d 1 0,21 \u003d 0,21 m 3,
V(BETr) \u003d 1 0,01 \u003d 0,01 m 3.
2. Apskaičiuokite kiekvienos dujų cheminį kiekį:
n( N 2 ) = 0,78 / 22,4 10 -3 = 34,8 (mol),
n(O 2) \u003d 0,21 / 22,4 10 -3 \u003d 9,4 (mol),
n(BETr) \u003d 0,01 / 22,4 10 -3 \u003d 0,45 (mol).
3. Apskaičiuojame dujų mases:
m(N 2 ) = 34,8 28 = 974 (g),
m(Apie 2 ) = 9,4 32 = 30 (g),
m(BETr) = 0,45 40 = 18(r).
4. Apskaičiuokite oro masę:
m(oras) \u003d 974 + 301 + 18 \u003d 1293 (g) arba 1,293 kg.
Atsakymas: 1,293 kg oro
8 pavyzdys Uždegus eudiometre deguonies ir vandenilio mišinys, kurio tūris yra 0,1 m 3 mišinio tūris sumažėjo 0,09 m 3 .
Kokios apimtiesvandenilis ir deguonis buvo pradiniame mišinyje, jei dega likusios dujos (n.o.) ?
Sprendimas:
1. Užrašykite reakcijos lygtį:
2H 2 + APIE 2 = 2H 2 APIE
2 mol 1 mol 2 mol
2. Nustatome į reakciją patekusių dujų tūrius.
Apimtis dujų mišinys sumažėjo dėl skysto vandens susidarymo, todėl sureagavo 0,09 m dujų tūris. 3 .
Nes dujų reaguoti santykiu 2:1, tada nuo 0,09 m 3 dvi dalys
patenka ant vandenilio, o vienas - prie deguonies. Todėl reakcijoje
įėjo 0,06 m 3 vandenilio ir 0,03 m 3 deguonies.
3. Apskaičiuojame dujų tūrius pradiniame mišinyje.
Nes dega likusios dujos, tada tai vandenilis – 0,01 m 3 .
V(H 2 ) = 0,01 + 0,06 = 0,07 (m 3 ) arba 70 l,
V(Apie 2 ) = 0,1–0,07 = 0,03 (m 3 ) arba 30 l.
Atsakymas: 70 litrų vandenilio, 30 litrų deguonies
9 pavyzdys Nustatyti vandenilio tankį dujų mišinyje, kurį sudaro 56 litrai argono ir 28 litrai azoto (N.O.)?
Sprendimas:
1. Remiantis santykinio dujų tankio apibrėžimu,
D H 2 = M (mišiniai) / M(H 2 ).
2. Apskaičiuokite dujų mišinio cheminį kiekį ir masę:
n(Ar) \u003d 5,6 / 22,4 \u003d 2,5 (mol);
n(N 2 ) = 28/22,4 = 1,25 (mol);
n(mišiniai) = 2,5 + 1,25 = 3,75 (mol).
m(Ar) = 2,5 40 = 100 (g),
m(N 2 ) = 1,25 28 = 35 (g),
m(mišiniai) \u003d 100 + 35 \u003d 135 (g), nes
M (Ar) = 40 g/mol, M (N 2 ) = 28 g/mol.
3. Apskaičiuokite mišinio molinę masę:
M(mišinys) = m (mišiniai) / n (mišiniai) ;
M (mišinys) \u003d 135 / 3,75 \u003d 36 (g / mol)
4. Apskaičiuokite santykinį vandenilio dujų mišinio tankį:
D H 2 = 36/2 = 18.
Atsakymas: 18
10 pavyzdys Ar galima visiškai sudeginti 3 g anglies deguonies pripildytame trijų litrų stiklainyje (n.o.s.)?
Sprendimas:
1. Rašome anglies degimo reakcijos lygtį:
NUO + APIE 2 = TAIP 2
1 mol 1 mol
2. Apskaičiuojame cheminį anglies kiekį:
n(NUO) = 3/12 = 0,25 (mol), nes M (C) \u003d 12 g / mol.
Reakcijai reikalingas cheminis deguonies kiekis taip pat bus 0,25 mol (remiantis reakcijos lygtimi).
3. Apskaičiuojame deguonies tūrį, reikalingą 3 g anglies sudeginti:
V(O 2 ) = 0,25 22.4 = 5,6 (l).
4. Kadangi dujos užima indo, kuriame jos yra, tūrį, yra 3 litrai deguonies. Todėl šios sumos neužtenka 3 g anglies sudeginimui.
Atsakymas: nepakanka
11 pavyzdys. Kiek kartų padidės skysto vandens tūris, kai jis n.o.s. virsta garais?
Dėl cheminės reakcijos aA + bB = cC + dD
santykį
kur nА ir nВ yra pradinių medžiagų, patekusių į reakciją, kiekiai, nС ir nD yra susidariusių produktų kiekiai, o b, с ir d yra stechiometriniai koeficientai.
Lengva pereiti nuo medžiagų kiekio prie jų masės:
Dujinių medžiagų tūriai dažnai nustatomi arba nustatomi. Jei reagentas B ir produktas D yra dujos, tada nuo šių medžiagų kiekio pereinama prie jų tūrio:
Atsižvelgiant į žinomą (pagal būklę) vienos iš reakcijoje dalyvaujančių medžiagų kiekį, masę arba tūrį (dujoms), galima apskaičiuoti visų likusių medžiagų kiekių vertes.
A ir B dujų, kurių viena dalyvauja reakcijoje, mišinio atveju galite rasti jų tūrių santykį VA:VB, o esant tam tikram santykiui – jų mišinio tūrį (arba atvirkščiai).
Problemos sprendimo pavyzdys
Aukštoje temperatūroje magnis reaguoja su azotu, paimtu kaip mišinys su argonu, kurio bendras tūris yra 5,6 l (n.o.), ir susidaro 15 g nitrido. Apskaičiuokite dujų V(N2):V(Ar) tūrinį santykį pradiniame mišinyje.
A dalies savarankiško sprendimo užduotys
1. 6 l azoto oksido (II) sureagavo su 5 l deguonies (tūriai matuojami vienodomis sąlygomis), todėl galutiniame mišinyje produkto tūrio santykis su vienu iš reagentų
2. Uždarame inde sudeginta 24 g grafito 67,2 litre (n.a.) deguonies ir gautas deguonies: produkto tūrio santykis lygus
3. Per ozonatorių praleido 7,5 mol deguonies, kuris iš dalies virto ozonu. Pastarasis visiškai sunaudojamas "sudeginimui" (įprastomis sąlygomis) 0,5 mol sieros vandenilio (virsta į SO2); todėl ozonizatoriaus išėjimo angoje O3:O2 tūrinis santykis buvo
4. Kalio bromidas, sveriantis 142,8 g, kiekybiškai sureagavo tirpale su chloru, paimtu kaip mišinį su oru, tūrio santykiu 1 (chloras): 2 (oras). Bendras pradinio dujų mišinio tūris (litrais) buvo
5. Visiškai sudeginti 17,92 l (n.o.) CH4 + H2 mišinio reikėjo 1 mol deguonies. Pradiniame mišinyje CH4:H2 tūrio santykis yra lygus:
6. Dujos A, gautos deginant 0,04 mol KClO3 ant katalizatoriaus, buvo sumaišytos (esant na) inde su dujomis B, kurios išsiskyrė apdorojant 6 g kalcio vandeniu, ir gautas mišinys su tūrio santykiu A. : B lygus
7. Sudeginus nitrobenzeną deguonies pertekliumi, gautas produktų (azoto, anglies dioksido, vandens) mišinys, kuriame yra 4 litrai (na) azoto, o tūrio santykis N2:O2 yra 4:1. sąlygomis pradinis deguonies tūris (litrais, n.a.) buvo
8. 1 molio amonio chlorido terminis skaidymas buvo atliktas plieniniame cilindre, kuriame jau buvo 11,2 litro (n.a.) amoniako. Galutinis NH3:HCl tūrio santykis yra
9. 0,5 mol paprastosios medžiagos iš KI tirpalo išskirti buvo panaudotas deguonies ir chloro mišinys, kurio tūrių santykis yra 9:1, todėl bendras sunaudoto dujų mišinio tūris (litrais, n.a.) yra lygus.
10. Deguonis, gautas deginant 1 mol KClO3 ant katalizatoriaus, buvo išleistas per ozonatorių, o 5% deguonies virto ozonu ir ozonatoriaus išėjimo angoje buvo nustatytas O2:O3 tūrio santykis.
Plonos plėvelės metalo-polimero sistemų susidarymo iš dujų fazės fizikiniai ir cheminiai dėsningumai
Plonasluoksnės metalo-polimero medžiagos (metalizuoti polimerai, metalo gaminiai su plona polimerine danga, daugiasluoksnės sistemos ir kt.), suformuotos vakuuminiu...
Epitaksinis Ge augimas ant Si(100) paviršiaus
Tolimesnės mikroelektronikos, optikos, instrumentų gamybos ir kitų naujų technologijų šakų pasiekimai ir perspektyvos siejami su plonasluoksnių plėvelių fizika. Elektroninių įrenginių mikrominiatiūrizavimo pažanga...
Komponentai, turintys polimerinių medžiagų degumą mažinančių savybių
Kiekvienais metais gaisrai padaro šalies ekonomikai šimtus milijonų rublių žalos. Deginant polimerinėms medžiagoms, didelis skaičius toksiškos dujos, kurios neigiamai veikia žmones ir ...
