§ 20. Закон лвогадро. молярний об’єм газів

Опанувавши матеріал параграфа, ви зможете:

• формулювати визначення закону Авогадро;

• пояснюватипоняття «молярний об’єм газу»; «нормальні умови»;

• знатиоб'єм газу за нормальних умов;

• обчислюватиоб’єм газу за кількістю речовини й кількість речовини за певним об’ємом газу.

Тверді речовини й рідини кількістю речовини 1 моль наймають рівні об’єми (рис. 38). Це залежить від радіусів структурних частинок і віддалей між ними. В основному, молекули чи інші частинки зближені до стикання.

Під час перетворення твердих речовин або рідин у газоподібний стан об'єм 1 моль цих речовин різко збільшується за рахунок збільшення відстані між структурними частинками. За однакових умов (температура, тиск) відстані в газах майже однакові. Тому молярний об’єм газів залишається однаковим за однакових умов, зокрема за температури 0 ⁱC і тиску 101,3 кПа. їх прийнято називати нормальними умовами й позначати ско]ючепо — н. у. Тому 6,02 · 10^2ΐ структурних частинок будь-якого газу за нормальних умов займають однаковий об’єм. Цей об’єм становить 22,4 л. Такі міркування послугували відкриттю закону Авогадро.

В однакових об’ємах різних газів за однакових умов міститься однакове число молекул.

Звідси:

Однаковим числам молекул газів відповідають однакові об’єми за однакових умов.

Оскільки числу 6.02 · IO^2s молекул відповідає 1 моль речовини, то об’єм, який займе така порція речовини, перебуваючи в газоподібному стані, називають молярним.

Молярний об*єм V_m це відношення об'єму (V) до відповідної кількості речовини (у).

M я те мат им 11 и й вправ:

де Vn (читається «ве-ем») молярішй об’єм у л/моль, м^?/моль; V об’єм у ліфах, кубічних метрах; v кількість речовини в моль.

З формули 1 можна отримати похідні:

Молярний об’єм це фізична стала, яка за нормальних умов однакова для всіх газів і чисельно дорівнює 22,4 л/моль.

Щоб уявити такий об’єм, виготовте куб, що має довжину ребра 28,2 см. Об'єм його становитиме 22,4 л (рис. 39).

Обчислення на основі поняття «молярний об’єм·». Поняття «молярний об’єм» застосовують під час хімічних обчислень, зокрема:

а)    об’єму певного числа молекул газу;

б)    об'єму заданої маси газу за нормальних умов (н. у.);

в)    маси газу за заданим об'ємом;

г)    об’єму за кількістю речовини газу.

Розглянемо приклади розв'язування задач із застосуванням цього поняття.

1. Обчислення об'єму певного числа молекул газу Задача 1. Обчисліть, який об'єм наймуть 12,04 · IO²⁴ молекул азоту (и. у.).

2. Обчислення об’єму заданої маси газу за нормальних умов.

Задача 2. Обчисліть об’єм кисню (и. у.) масою 6,4 г.

3. Обчислення маси газу за заданим об'ємом.

Задача 3. Обчисліть, якій масі водню відповідає його об’єм

6,72 -п (.і. у.)·

4. Обчислення об'єму за кількістю речовини.

Задача 4. Обчисліть об’єм хлору (CI₂) (и. у.) кількістю речовини 0,6 моль.

ПІДСУМОВУЄМО ВИВ ЧЕІІБ

• В однакових об’ємах різних газів за однакових умов міститься однакове число молекул.

• Молярний об’єм V_m — це відношення об'єму (У) до відповідної кількості речовини (V).

• Нормальні умови — це температура 0 ‘C і тиск 101,3 кПа.

• Об’єм будь-якого газу за нормальних умов становить 22,4 л.

• Фізичну величину «молярний об’єм»застосовують під час хімічних обчислень: а) об’єму певного числа молекул газу;

б) об’єму заданої маси газу за нормальних умов (н. у.); в) маси газу за заданим об'ємом; г) об’єму за кількістю речовини газу.

ЗАВДАННЯ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЮ

1. Обчисліть і позначте, який об’єм (н. у.) займе карбон(ІУ) оксид масою 11 г:

А 2,24 л; Б 11,2 л; В 5,6 л; Г 2,8 л.

2.    Обчисліть і позначте, який об’єм {н. у.) займе метан (CH₄) масою 64 г:

А 44,8 л;    Б 89,6 л;    В 112 л;    Г 67,2 л.

3.    Обчисліть і позначте, якій кількості речовини відповідає кисень об’ємом 8,96 л (н. у.):

А 0,4 моль; Б 0,2 моль; В 0,1 моль; Г 0,3 моль.

4.    Обчисліть і позначте, якій кількості речовини відповідає водень об’ємом 448 л (н. у.):

А 25 моль; Б 15 моль; В 20 моль; Г 18 моль.

5.    Обчисліть і позначте, яку масу займає азот об’ємом 89,6 л (н. у.):

А 110 г;    Б    112 г;    В    100 г;    Г    114 г.

6.    Обчисліть! позначте, яку масу займає HiTporeH(IV) оксид об'ємом

44.8    л:

А 46 г;    Б    69 г;    В    90 г;    Г    92 г.

7.    Обчисліть і позначте, якому об’єму (н. у.) відповідає водень кількістю речовини 5 моль:

А 56 л;    Б    112 л;    В    89,6 л;    Г    224 л.

8.    Обчисліть і позначте, якому об'єму відповідає амоніак (н. у.) кількістю речовини 2,5 моль:

А 48 л;    Б    36 л;    В    46 л;    Г    56 л.

9.    Обчисліть і позначте, який об’єм (н. у.) займе порція азоту

24.08    · 10^2й молекул:

А 89,6 л;    Б 100,8 л; В 78,4 л;    Г 85,1л.

10. Обчисліть і позначте, який об’єм (н. у.) займе порція водню 12,04 · 10²³ молекул:

А 33,6 л;    Б 67,2 л;    В 44,8 л;    Г 56 л.

Це матеріал з підручника Хімія 8 клас Савчин