Sarcina 25 examen pentru rapoartele volumetrice ale gazelor. Subiect. Raporturi de volum ale gazelor în reacții chimice
starea gazoasă a materiei. legea lui Avogadro. Volumul molar al unui gaz.
Substanțele pot fi în trei stări de agregare - solidă, lichidă și gazoasă. Particulele care alcătuiesc solidele sunt suficient de puternic legate între ele pentru ca solidele să aibă o formă definită. Particule solide pot fi atomi, molecule, ioni, formând structuri cristaline. Aceste particule oscilează cu o amplitudine mică în jurul nodurilor rețelei cristaline. În lichide, particulele sunt mai puțin legate între ele și se pot deplasa pe distanțe destul de mari. Prin urmare, lichidele au fluiditate și iau forma vasului în care se află.
Trecerea unei substanțe de la starea solidă la starea lichidă are loc la încălzire, în urma căreia amplitudinea oscilațiilor particulelor crește treptat. La o anumită temperatură, particulele unei substanțe dobândesc capacitatea de a părăsi locurile rețelei și are loc topirea. La răcire, dimpotrivă, particulele lichide își pierd capacitatea de mișcare și sunt fixate într-o anumită poziție, formând un solid. În condiții obișnuite, lichidele au, de regulă, o structură moleculară. La temperaturi ridicate, structura lichidului poate fi diferită (topituri de săruri și metale).
Interacțiunea dintre molecule este mult mai slabă decât între ionii din structurile cristaline ionice; atomi legați printr-o legătură covalentă în structurile atomice; ioni metalici legați de gazul de electroni în structurile metalice.
Stările solide și lichide ale materiei au un nume comun stare condensată. Densitățile substanțelor în stare condensată sunt în intervalul de aproximativ 0,5 - 22,5 g / cm 3. Substanţele în stare gazoasă au densităţi mult mai mici - aproximativ 10 -2 - 10 -3 g/cm 3 . Trecerea la starea gazoasă se realizează ca urmare a încălzirii substanțelor care se află în stare condensată (fierberea lichidelor, sublimarea solidelor). Substantele gazoase in conditii normale constau din molecule.
La trecerea în stare gazoasă, particulele unei substanțe înving forțele interacțiunii intermoleculare. Volumul pe care un gaz îl ocupă este în esență volumul spațiului liber dintre moleculele de gaz care se mișcă aleator. Mărimea acestui spațiu este determinată de temperatură și presiune. În acest caz, volumul ocupat de molecule în sine poate fi neglijat. asta implică legea lui Avogadro :
În volume egale diverse gazeîn aceleaşi condiţii conţine acelaşi număr de molecule.
Din legea lui Avogadro urmează doua implicatii principale .
Prima consecință
Un mol de orice gaz în aceleași condiții ocupă același volum. Acest volum se numește volumul molar de gaz ( V m ) , care se măsoară în m 3 / mol (mai des în dm 3 / mol). Volumul molar al unui gaz este egal cu raportul dintre volumul de gaz și cantitatea acestuia:
Este clar că valoarea lui V m depinde de condiții (temperatură, presiune). Pentru a rezolva probleme, este necesar să ne amintim valoarea lui V m at conditii normale(bine.) - presiunea atmosferică (101,3 kPa) și temperatura de topire a gheții (0 0 C sau 273,15 K).
În condiții normale, V m \u003d 22,4 dm 3 / mol sau
în unități SI 0,0224 m 3 / mol.
A doua consecință
Densitățile gazelor (sau masele volumelor lor egale) sunt legate între ele ca masele molare ale gazelor.
Acest lucru este evident din următoarele considerații. Să fie două porțiuni de gaze diferite de același volum (volumele sunt măsurate în aceleași condiții). Să le găsim masele:
Raportul maselor lor:
Dacă utilizați densități:
Conform legii lui Avogadro n 1 \u003d n 2, de aici:
Se numește raportul dintre densitățile gazelor, egal cu raportul maselor molare densitatea relativă a unui gaz față de altul ( D ). D este o mărime adimensională.
Cunoscând D și masa molară a unui gaz, este ușor de găsit masa molară a altui gaz:
; M1 = M2 × D.
Exemple
M (x) \u003d M (H 2) × D=2 × 8,5 = 17 g/mol
Un gaz cu această masă molară este amoniacul NH 3 .
Densitatea unor hidrocarburi gazoase în aer este de două. Determinați masa molară a hidrocarburii.
Masa molară medie a aerului este de 29 g/mol.
M(x) = M(aer) × D=29 × 2 = 58 g/mol
O hidrocarbură cu o astfel de masă molară este C4H10, butan.
Trebuie remarcat faptul că gazele cu o masă molară mai mică de 29 sunt mai ușoare decât aerul, mai mult de 29 sunt mai grele.
În problemele de calcul, densitățile relative pentru azot, oxigen și alte gaze pot fi date. În acest caz, pentru a afla masa molară, este necesar să se înmulțească densitatea relativă cu masa molară, respectiv, a azotului (28 g/mol), oxigenului (32 g/mol) etc.
Legea lui Avogadro este utilizată pe scară largă în calculele chimice. Întrucât pentru gaze volumele sunt proporționale cu cantitățile de substanțe, coeficienții din ecuația de reacție, reflectând cantitățile de substanțe care reacţionează, sunt proporționali cu volumele gazelor care interacționează. Evident, volumele trebuie măsurate în aceleași condiții.
Exemplu
Ce volum de oxigen este necesar pentru a arde 2 dm 3 propan? Volumele sunt măsurate la n. y.
C 3 H 8 + 5O 2 3CO 2 + 4H 2 O.
Din legea lui Avogadro rezultă că volume egale de gaze diferite conțin același număr de molecule și, în consecință, același număr de moli de substanțe. Lăsați volumul de propan să fie de 1 dm3. Apoi, din ecuația reacției, pentru arderea a 1 dm 3 de propan vor fi necesari 5 dm 3 de oxigen, iar pentru 2 dm 3 (doi litri) - 10 dm 3 O 2.
Planuri de lecție Sycheva L.N.
Clasă:__8___ Data de: __________________
Subiectul „Volumul molar al gazelor. legea lui Avogadro. Densitatea relativă a gazelor. Raporturi de volum ale gazelor în reacții chimice"
Ţintă: consolidarea abilităților de rezolvare a problemelor folosind formule și ecuații ale reacțiilor chimice.
Sarcini:
continuă formarea conceptului de „aluniță”;
introducerea studenților în legea lui Avogadro și domeniul de aplicare a acesteia;
introduceți conceptele de „volum molar”, „densitate relativă a gazelor”;
dezvolta gândirea logică și capacitatea de a aplica cunoștințele dobândite.
Planul lecției
Motivarea elevilor;
Repetarea termenilor și conceptelor necesare;
Învățarea de noi materiale;
Consolidare (la fiecare etapă de studiu a temei);
Reflecţie.
În timpul orelor
Înainte de a intra într-un subiect nou, este necesar să repetați principalii termeni, concepte și formule cheie:
Ce este „alunița”?
Ce este „masa molară”?
Ce este „numărul Avogadro”?
Care este definiția „cantității de substanță”?
Scrieți formule pentru aflarea masei molare a unei substanțe, numărul lui Avogadro.
Doi elevi rezolvă probleme la tablă:
1. Calculați masa a 3,5 moli de apă. Determinați numărul de molecule conținute în această cantitate de substanță.
2. Ce cantitate de substanță de fier corespunde masei de 112 g?
Studenții locali rezolvă și problema: calculați cantitatea de substanță oxigenată conținută în 3,2 g. Aflați numărul de molecule din această cantitate de substanță.
După un timp scurt (5 min.) Discutăm soluția tuturor problemelor
Explicaţie Legea lui Avogadro: volume egale de gaze diferite în aceleași condiții conțin același număr de molecule (aceeași cantitate de substanță).
(Elevii din caiete fac o notă de referință. Evidențiați valoarea 22,4 l este volumul care ocupă 1 mol de orice gaz în condiții normale).
Analizăm exemple de probleme de calcul:
1. Ce cantitate de azot este 11,2 litri?
2. Ce volum vor ocupa 10 moli de oxigen?
După aceea, studenții sunt întrebați muncă independentă dupa optiuni:
| Sarcina | prima varianta | a 2-a varianta | a 3-a varianta | a 4-a varianta |
| hidrogen | oxigen | |||
| Determinați volumul de gaz | oxigen | hidrogen |
||
| Determinați cantitatea de substanță | ||||
| Determinați masa |
În etapa următoare a lecției, avem în vedere utilizarea valorii volumului molar (22,4 l) în rezolvarea problemelor de calcul folosind ecuațiile reacțiilor chimice:
1. Ce volum de oxigen este necesar pentru a interacționa cu 6,4 g de cupru?
2. Cât aluminiu este oxidat de 13,44 litri de oxigen?
3. Ce volum de oxigen va fi necesar pentru a arde 4 litri de etan (C 2 H 6 )?
Folosind exemplul celei de-a treia sarcini, le arăt elevilor cum să o rezolve folosind legea rapoartelor volumetrice ale gazelor. Precizez că acele sarcini se rezolvă astfel, unde vorbim numai pentru substanţele gazoase. Îi concentrez pe elevi pe formulă și îi rog să-i acorde atenție, să-l amintească.
Raporturi de volum ale gazelor în reacții chimice.
Scop: consolidarea cunoștințelor despre gaze, pentru a putea calcula rapoartele volumetrice ale gazelor, conform ecuatii chimice folosind legea relațiilor volumetrice, aplicați legea lui Avogadro și conceptul de volum molar la rezolvarea problemelor.
Echipament: Carti cu sarcini, legea lui Avogadro pe tabla.
În timpul orelor:
I Org. moment
Repetiţie
1. Care sunt substanțele în stare gazoasă?
(H2, N2, O2, CH4, C2 H6)
2. Ce concept este tipic pentru aceste gaze? ("Volum")
3. Care om de știință a sugerat că compoziția gazelor include 2 atomi și care?
(A.Avogadro, H2, O2, N2)
4. Ce lege a descoperit Avogadro?
(Gaze volumetrice egale diferite în aceleași condiții (t și presiune) conțin același număr de molecule)
5. Conform legii lui Avogadro, 1 mol de orice gaz ocupă un volum egal cu (22,4 l/mol)
6. Ce lege denotă volumul gazului? (V m - volumul molar)
7. Prin ce formule găsim: V, Vm, cantitatea de substanță?
Vm = V v = V V = Vm ∙ v
v Vm
II. Studierea materialului
Când reactantul a reacționat și produsul rezultat este în stare gazoasă, atunci rapoartele lor de volum pot fi determinate din ecuația reacției.
De exemplu, luați în considerare interacțiunea hidrogenului cu clorul. De exemplu, ecuația reacției:
H2 + CI2 = 2HCI
1 mol 1 mol 2 mol
22,4 l/mol 22,4 l/mol 44,8 l/mol
După cum puteți vedea, 1 mol de hidrogen și 1 mol de clor reacționează pentru a forma 2 moli de acid clorhidric. Dacă reducem aceste valori numerice ale volumelor cu 22,4, obținem un raport de volum de 1:1:2. În acest fel, este, de asemenea, posibil să se determine rapoartele volumetrice ale substanțelor gazoase în condiții normale.
Legea lui Avogadro, care joacă un rol important în calculele chimice ale substanțelor gazoase, se formează după cum urmează:
Volume egale în aceleași condiții externe (t și presiune) conțin același număr de molecule.
Consecința acestei legi este că 1 mol din orice gaz în condiții normale ocupă întotdeauna același volum (volumul molar al gazului). Echivalent cu 22,4 litri.
Coeficienții din ecuațiile de reacție arată numărul de moli și numărul de volume de substanțe gazoase.
Exemplu: Calculați cât de mult oxigen este consumat atunci când 10 m³ de hidrogen interacționează cu acesta.
Să scriem ecuația reacției
10 m³ x m³
2H2 + O2 = 2H2O
2 mol 1 mol
2 m³ 1 m³
Conform ecuației reacției, se știe că hidrogenul și oxigenul reacționează în raporturi de volum de 2:1.
Apoi 10:2 = X:1, X = 5 m³. Prin urmare, pentru ca 10 m³ de hidrogen să reacționeze, este nevoie de 5 m³ de oxigen.
Calcule folosind legea lui Avogadro.
Eu tip sarcini.
Determinarea cantității de substanță dintr-un volum cunoscut de gaz și calcularea volumului de gaz (N.O.) din producerea cantității de substanță.
Exemplul 1. Calculați numărul de moli de oxigen, al căror volum la n.o. ocupă 89,6 litri.
După formula V = Vm ∙ v găsim cantitatea de substanță v = V
Vm
v(O2) \u003d _____89,6l___ \u003d 4 mol
22,4 l / mol Răspuns: v (O2) \u003d 4 mol
Exemplul 2. Ce volum ocupă în condiții normale 1,5 mol de oxigen?
v(O2) \u003d Vm ∙ v \u003d 22,4 l / mol ∙ 1,5 mol \u003d 33,6 l.
II tip de sarcini.
Calculul volumului (n.s.) din masa unei substanțe gazoase.
Exemplu. Calculați volumul (la N.C.) ocupat de 96 g de oxigen. În primul rând, găsim masa molară a oxigenului O2. Este egal cu M (O2) \u003d 32 g / mol.
Acum prin formula m = M ∙ v găsim.
v(O2) \u003d m \u003d 96 g ____ \u003d 3 mol.
M 32 g/mol
Calculați volumul ocupat de 3 mol de oxigen (n.c.) folosind formula V = Vm ∙ v: V (O2) = 22,4 l / mol ∙ 3 mol = 67,2 l.
Răspuns: V (O2) \u003d 67,2 litri.
III. Consolidarea lecției
1. lucra cu ex. pp 80 (8,9)
2. d/z: alin.29 p. 80 ex. 10
Fișiere atașate
Materialele utilizate în această secțiune manual metodologic„Predarea rezolvării problemelor în chimie”. Autorii - compilatori: profesor de chimie de cea mai înaltă categorie, metodolog al Unității de învățământ „Gimnaziul nr. 1 din Grodno” Tolkach L.Ya.; metodolog al departamentului educațional și metodologic al Instituției de Învățământ „Grodno OIPK și PRR și SO” Korobova N.P.
Calcule folosind volumul molar al gazelor.
Calculul densității relative a gazelor.
Raporturi de volum ale gazelor
Un mol de orice gaz în aceleași condiții ocupă același volum. Deci, în condiții normale (n.s.),acestea. la 0 °С și presiunea atmosferică normală egală cu 101,3 kPa, un mol de orice gaz ocupă un volum22,4 dm3.
Atitudinevolumul unui gaz la cantitatea chimică corespunzătoare a unei substanțe este o cantitate numităvolumul molar de gaz (Vm):
Vm = V/ ndm 3 , de undeV = Vm · n
Pentru a determina dacă un gaz este mai ușor sau mai greu în comparație cu un alt gaz, este suficient să le comparăm densitățile:
r 1 / r 2 = M 1 V 1 / M 2 V 2 \u003d M 1 / M 2 \u003d D 2.Din expresia de mai sus se poate observa că pentru a compara densitățile gazelor este suficient să se compare masele lor molare.
Raportul dintre masa molară a unui gaz și masa molară a altui gaz este o mărime numită
densitate relativa ( D 2 ) de la un gaz la alt gaz.Cunoscând densitatea relativă a unui gaz față de altul, puteți determina masa molară a acestuia:
M
1 = M 2 · D 2 .Aerul este un amestec de gaze, deci „masa sa molară” este o masă de aer cu un volum de 22,4 litri. Această valoare este numeric egală cu:
M aer \u003d 29 g / mol
Conform legii lui Avogadro, același număr de molecule de gaze diferite în aceleași condiții ocupă același volum.
De aici rezultă al doilea corolar.
La temperatură și presiune constante, volumele gazelor care reacţionează sunt legate între ele, precum și volumele de produse gazoase formate, ca numere întregi mici.
Acest model a fost formulat de Gay-Lussac sub forma legii raporturilor volumetrice ale gazelor. Astfel, dacă într-o reacție chimică sunt implicate sau produse substanțe gazoase, atunci rapoartele lor de volum pot fi stabilite din ecuația reacției.
Volumele gazelor care reacţionează şi cele rezultate sunt proporţionale cu cantităţile chimice ale acestor substanţe:
V 1 / V 2 = n 1 / n 2 adică. V1 și V2
sunt numeric egali cu coeficienții din ecuația de reacție.Exemplul 1 Cilindrul deține 0,5 kg de hidrogen comprimat. Ce volumluați această cantitate de hidrogen? Termeni normal.
Soluţie:
1. Calculați cantitatea chimică
hidrogen, conținute în balon:N
(H 2) \u003d 500/2 \u003d 250 (mol), unde M (H 2) \u003d 2 g / mol.2. Deoarece în condiții normale 1 mol de orice gaz ocupă un volum de 22,4
dm 3, atunciV = Vm · n, V( H 2 ) = 22,4 * 250 \u003d 5600 (dm 3)
Raspuns: 5600 dm 3
Exemplul2. Care este compoziția (în%) a unui aliaj de aluminiu-cupru, dacă s-au eliberat 1,18 litri în timpul tratamentului a 1 g cu un exces de acid clorhidric hidrogen?
Soluţie:
1. Deoarece numai aluminiul va reacționa cu acidul, atunciscrieți ecuația:
2A1 + 6HC1 = 2A1C1 3 + 3H 2
2mol 3mol
2. Calculați cantitate chimică hidrogen:
n(H 2 ) = 1,18/22,4= 0,05 (mol)
3. Conform ecuației reacției, calculăm masa aluminiului,conținute în aliaj:
3 mol 2 moli aluminiu
0,05 mol hidrogenul va fi eliberat dacă reacţioneazăXmol de aluminiu
x \u003d 0,05 2/3 \u003d 0,033 (mol),
m( Al) = 0,035 27 = 0,9 (g), unde M(Al) = 27 g/mol
5. Calculați fracția de masă a aluminiului din aliaj:
w(DARl) = m ( Al ) / m (aliaj) , w( A1) = 0,9/1= 0,9 sau 90%.
Atunci fracția de masă a cuprului din aliaj este de 10%
Răspuns: 90% aluminiu, 10% cupru
Exemplul 3 Determinați densitatea relativă a: a) oxigenului din aer,b) dioxid de carbon pentru hidrogen.
Soluţie:
1. Aflați densitatea relativă a oxigenului din aer:
D aer (O2) =M(O 2 )/M (aer) = 32/29= 1,1.
2. Determinați densitatea relativă a dioxidului de carbon prin hidrogen
D H2 (CO2) =M(CO 2 )/M(H 2) \u003d 44/2 \u003d 22.
Răspuns: 1,1; 22
Exemplul 4 Determinați volumul unui amestec gazos format din 0,5 moli de oxigen, 0,5 moli de hidrogenși 0,5 moli de dioxid de carbon.
Soluţie:
1. Aflați cantitatea chimică dintr-un amestec de gaze:
n(amestecuri) \u003d 0,5 + 0,5 + 0,5 \u003d 1,5 (mol).
2. Calculați volumul amestecului de gaze:
V(amestecuri) \u003d 22,4 1,5 \u003d 33,6 (dm 3).
Raspuns: 33,6 dm 3 amestecuri
Exemplul 5 Calculați cantitatea de dioxid de carbon produsă prin arderea a 11,2 m 3 metan CH4.
Soluţie:
1. Scriem ecuația pentru reacția chimică a arderii metanului:
CH 4 + 2O 2 \u003d CO 2 + 2H 2 O
1 cârtiță1 cârtiță
1 m 3 1 m 3
2. Pentru a calcula volumul de dioxid de carbon, compunem și rezolvăm proporția:
la arderea a 1 m 3 CH 4 se obține 1 m 3 CO 2
la arderea 11,2 m 3 CH 4 se va dovedi x m 3 CO 2
x \u003d 11,2 1 / 1 \u003d 11,2 (m 3)
Răspuns: 11,2 m 3 dioxid de carbon
Exemplul 6 Un cilindru de oțel pentru depozitarea gazelor comprimate a fost umplut cu oxigen lichid cu o greutate de 8 kg.
Ce volum va ocupa oxigenul în stare gazoasă (N.O.)?
Soluţie:
1. Calculați cantitatea chimică de oxigen lichid:
n( O 2 ) = 8000/32 = 250 (mol).
2. Calculați volumul de oxigen gazos:
V( O 2 ) \u003d 22, 4 250 \u003d 5600 dm 3.
Raspuns: 5600 dm 3
Exemplul 7 Calculați masa aerului cu un volum de 1 m 3 (n.o.) dacă conține 78 de fracții de volum de azot, 21 - oxigen, 1 - argon (excluzând alte gaze).
Soluţie:
1. Pe baza condițiilor problemei, volumele de gaze din aer sunt, respectiv, egale:
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(DARr) \u003d 1 0,01 \u003d 0,01 m 3.
2. Calculați cantitatea chimică a fiecărui gaz:
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(DARr) \u003d 0,01 / 22,4 10 -3 \u003d 0,45 (mol).
3. Calculăm masele gazelor:
m(N 2 ) = 34,8 28 = 974(g),
m(DESPRE 2 ) = 9,4 32 = 30(g),
m(DARr) = 0,45 40 = 18(r).
4. Calculați masa aerului:
m(aer) \u003d 974 + 301 + 18 \u003d 1293 (g) sau 1,293 kg.
Răspuns: 1.293 kg de aer
Exemplul 8 La aprinderea în eudiometru a unui amestec de oxigen și hidrogen cu un volum de 0,1 m 3 volumul amestecului a scăzut cu 0,09 m 3 .
Ce volumehidrogenul si oxigenul erau in amestecul initial, daca gazul ramas arde (n.o.) ?
Soluţie:
1. Scrieți ecuația reacției:
2H 2 + DESPRE 2 = 2H 2 DESPRE
2 mol 1 mol 2 mol
2. Determinăm volumele de gaze care au intrat în reacție.
Volum amestecul de gaze a fost redus din cauza formării apei lichide, deci volumul gazelor care au reacţionat este de 0,09 m 3 .
pentru că gazele reacționează în raport de 2:1, apoi de la 0,09 m 3 două părți
cad pe hidrogen și unul - la oxigen. Prin urmare, în reacție
a intrat 0,06 m 3 hidrogen și 0,03 m 3 oxigen.
3. Calculăm volumele de gaze din amestecul inițial.
pentru că gazul rămas arde, apoi este hidrogen - 0,01 m 3 .
V(H 2 ) = 0,01 + 0,06 = 0,07 (m 3 ) sau 70 l,
V(DESPRE 2 ) = 0,1 – 0,07 = 0,03 (m 3 ) sau 30 l.
Răspuns: 70 de litri de hidrogen, 30 de litri de oxigen
Exemplul 9 Determinați densitatea hidrogenului unui amestec de gaz format din 56 de litri de argon și 28 de litri de azot (N.O.)?
Soluţie:
1. Pe baza definiției densității relative a gazelor,
D H 2 = M (amestecuri) / M(H 2 ).
2. Calculați cantitatea chimică și masa amestecului de gaze:
n(Ar) \u003d 5,6 / 22,4 \u003d 2,5 (mol);
n(N 2 ) = 28/22,4= 1,25 (mol);
n(amestecuri) = 2,5 + 1,25 = 3,75 (mol).
m(Ar) = 2,5 40 = 100 (g),
m(N 2 ) = 1,25 28 = 35 (g),
m(amestecuri) \u003d 100 + 35 \u003d 135 (g), deoarece
M(Ar) = 40 g/mol, M (N 2 ) = 28 g/mol.
3. Calculați masa molară a amestecului:
M(amestec) = m (amestecuri) / n (amestecuri) ;
M (amestec) \u003d 135 / 3,75 \u003d 36 (g / mol)
4. Calculați densitatea relativă a amestecului de gaze pentru hidrogen:
D H 2 = 36/2 = 18.
Raspuns: 18
Exemplul 10 Este posibil să arzi complet 3 g de cărbune într-un borcan de trei litri umplut cu oxigen (n.o.s.)?
Soluţie:
1. Scriem ecuația pentru reacția de ardere a cărbunelui:
DIN + DESPRE 2 = ASA DE 2
1 mol 1 mol
2. Calculăm cantitatea chimică de cărbune:
n(DIN) = 3/12 = 0,25 (mol), deoarece M (C) \u003d 12 g / mol.
Va fi, de asemenea, cantitatea chimică de oxigen necesară pentru reacție 0,25 mol (pe baza ecuației reacției).
3. Calculăm volumul de oxigen necesar pentru arderea a 3 g de cărbune:
V(O 2 ) = 0,25 22.4 = 5,6 (l).
4. Deoarece gazul ocupă volumul vasului în care se află, există 3 litri de oxigen. Prin urmare, această sumă nu este suficientă pentru arderea a 3 g de cărbune.
Răspuns: nu este suficient
Exemplul 11. De câte ori va crește volumul de apă lichidă ca urmare a transformării acesteia în abur la n.a.s.?
Pentru o reacție chimică aA + bB = cC + dD
relatia
unde nА și nВ sunt cantitățile de substanțe inițiale care au intrat în reacție, nС și nD sunt cantitățile de produse formate și, b, с și d sunt coeficienți stoechiometrici.
Este ușor să treci de la cantitățile de substanțe la masele lor:
Pentru substanțele gazoase, volumele lor sunt adesea stabilite sau determinate. Dacă reactantul B și produsul D sunt gaze, atunci trecerea de la cantitățile acestor substanțe la volumele lor se realizează:
Având în vedere cantitatea, masa sau volumul (pentru gaz) cunoscute (prin condiție) a uneia dintre substanțele care participă la reacție, este posibil să se calculeze valorile tuturor cantităților pentru substanțele rămase.
În cazul unui amestec de gaze A și B, dintre care unul este implicat în reacție, puteți găsi raportul dintre volumele lor VA:VB, iar pentru un raport dat, volumul amestecului lor (sau invers).
Exemplu de rezolvare a problemei
La temperatură ridicată, magneziul reacţionează cu azotul, luat în amestec cu argonul, cu un volum total de 5,6 l (n.o.), şi formează 15 g nitrură. Calculați raportul volumetric al gazelor V(N2):V(Ar) din amestecul inițial.
Sarcini pentru rezolvarea independentă a părții A
1. 6 l de oxid azotic (II) au reacţionat cu 5 l de oxigen (volume măsurate în condiţii egale), prin urmare, în amestecul final, raportul de volum al produsului la unul dintre reactivi este
2. Într-un vas închis, s-au ars 24 g de grafit în 67,2 litri (n.a.) de oxigen și s-a obținut raportul volumic oxigen: produs egal cu
3. Au trecut prin ozonator 7,5 moli de oxigen, care s-a transformat parțial în ozon. Acesta din urmă este cheltuit complet pentru „arderea” (în condiții normale) a 0,5 moli de hidrogen sulfurat (se transformă în SO2); prin urmare, raportul volumetric O3:O2 la ieșirea ozonizatorului a fost
4. Bromura de potasiu cu o greutate de 142,8 g a reactionat cantitativ in solutie cu clorul luat in amestec cu aerul in raport de volum de 1 (clor): 2 (aer). Volumul total (în litri) al amestecului inițial de gaze a fost
5. Pentru arderea completă a 17,92 litri (n.o.) dintr-un amestec de CH4 + H2 a fost necesar 1 mol de oxigen. În amestecul inițial, raportul de volum al CH4:H2 este egal cu:
6. Gazul A, obținut prin calcinarea a 0,04 mol KClO3 pe catalizator, a fost amestecat (la na) într-un vas cu gaz B, eliberat în timpul tratării a 6 g de calciu cu apă, și s-a obținut un amestec cu un raport de volum A : B egal cu
7. După arderea nitrobenzenului în exces de oxigen s-a obţinut un amestec de produse (azot, dioxid de carbon, apă) care conţine 4 litri (na) de azot, iar raportul volumic N2:O2 este de 4:1. Sub acestea condiții, volumul inițial (în litri, n.a.) de oxigen a fost
8. Descompunerea termică a 1 mol de clorură de amoniu a fost efectuată într-un cilindru de oțel care conținea deja 11,2 litri (n.a.) de amoniac. Raportul volumului final al NH3:HCl este
9. Un amestec de oxigen și clor cu un raport de volum de 9: 1 a fost utilizat pentru a izola 0,5 moli de substanță simplă dintr-o soluție de KI, prin urmare, volumul total (în litri, n.a.) al amestecului de gaz consumat este
10. Oxigenul obtinut prin calcinarea a 1 mol de KClO3 pe catalizator a fost trecut prin ozonator, in timp ce 5% oxigen s-a transformat in ozon iar la iesirea din ozonator raportul de volum O2:O3 a fost
Regularități fizico-chimice ale formării sistemelor metal-polimer cu peliculă subțire din faza gazoasă
Materiale metal-polimer cu peliculă subțire (polimeri metalizați, produse metalice cu un strat subțire de polimer, sisteme multistrat etc.) formate prin tehnologia vacuum...
Creșterea epitaxială a Ge pe suprafața Si(100).
Realizările și perspectivele pentru dezvoltarea în continuare a microelectronicii, opticii, fabricarea de instrumente și alte ramuri ale noii tehnologii sunt legate de fizica filmelor subțiri. Progresul microminiaturizării electronicelor...
Componente cu proprietăți de reducere a inflamabilității materialelor polimerice
În fiecare an, incendiile provoacă daune economiei țării în sute de milioane de ruble. În timpul arderii materialelor polimerice, un numar mare de gaze toxice care afectează negativ oamenii și...
