Народна Освіта » Хімія » Молярний об'єм газів. Закон Авогалро. Обчислення з його використанням

НАРОДНА ОСВІТА

Молярний об'єм газів. Закон Авогалро. Обчислення з його використанням

Вивчення параграфа допоможе вам:

дізнатися про молярний об'єм газів за нормальних умов;

установлювати взаємозв’язок між фізичними величинами (масою, молярною масою, молярним об'ємом, кількістю речовини);

обчислювати об’єм певної маси або кількості речовини газу за нормальних умов.

Як вам відомо, речовини можуть перебувати у твердому, рідкому й газуватому агрегатних станах. Особливості газуватого стану полягають у тому, що між молекулами, які є структурними частинками газів, відстані в тисячі разів більші, ніж відстані між структурними частинками рідкої, а тим більше — твердої речовини.

ПОРІВНЯННЯ ОБ’ЄМІВ РЕЧОВИН РІЗНИХ АГРЕГАТНИХ СТАНІВ КІЛЬКІСТЮ РЕЧОВИНИ 1 МОЛЬ. Один моль води за кімнатної температури й нормального атмосферного тиску займає об’єм 18 мл (приблизно 1 столова ложка). Порівняно з об’ємом, що в колбі займає 1 моль води, об’єм 1 моль дрібнокристалічного натрій хлориду* втричі більший, а об’єм 1 моль цукру — майже у 20 разів більший (мал. 39). Щоб розмістити азот кількістю речовини 1 моль, за тих самих умов потрібна посутщна, майже в 1240 разів місткіша за столову ложку.

МОЛЯРНИЙ ОБ'ЄМ ГАЗІВ. Обчислимо, чому дорівнює об’єм азоту* (в літрах) кількістю речовини 1 моль та деяких інших газів. Для цього скористаємося такою відомою вам фізичною характеристикою речовини, як густина (р), та формулою для її визначення:

Оскільки тиск і температура суттєво впливають на об’єм газів, для проведення обчислень оберемо однакові температуру (0 °С) і тиск 1 атм (101,3 кГІа).

Температура 0 °С і тиск 101,3 кПа дістали назву нормальні умови. Нормальніумовискороченопозначаютьпершимилітерамизкралкою після кожної в круглих дужках — (н.у.).

Обчислення об’єму азоту кількістю речовини 1 моль розпочнемо зі знаходження його відносної молекулярної маси:

 

Як ви знаєте, молярна маса речовини чисельно дорівнює відносній молекулярній, тому

 

Густина азоту за нормальних умов дорівнює

За формулою

 

знаходимо молярний об’єм азоту за нормальних

 

умов:

Отже, азот кількістю речовини 1 моль за нормальних умов займає об’єм 22,4 л. Зауважимо, що обчислений за інших умов, об’єм матиме інші значення. Так, за температури 20 0C (кімнатної температури) і тиску 101,3 кГІа він дорівнюватиме 24 л, а за температури 100 °С і за цього самого тиску — 30,6 л.

 

Обчисліть молярний об'єм кисню за нормальних умов, якщо його густина дорівнює

Правильно виконані вами всі записи і математичні дії матимуть результат

(округлено).

Якби ви продовжили обчислювати за нормальних умов молярний об’єм інших газів, то здобули б значення, близькі до 22,4 л.

Однією з величин, що характеризує будь-яку газувату речовину за нормальних умов, є її молярний об’єм (Vm). Молярний об’єм газува-тої речовини за нормальних умов записують Vm, і він дорівнює


Виходячи з того, що молярні об'єми різних газів за однакових умов однакові, обчисліть усно об'єм 2 моль кожного із зазначених на малюнку 40 газів і здобудьте ще одне підтвердження зробленого висновку.

Розгляньте малюнок 39 і переконайтеся, що різниця об’ємів рідини води та твердої речовини натрій хлориду або цукру є помітною, проте не настільки великою, як в азоту.

ЗАКОН АВОГАДРО. На початку XIX ст. Амадео Авогадро дійшов висновку, що в рівних об’ємах різних газів за однакових умов (температури і тиску) міститься однакове число молекул.

Ця закономірність увійшла в історію науки як закон Авогадро.

У рівних об’ємах різних газів за однакових умов (температури й тиску) міститься однакове число молекул (закон Авогадро).

ЗАКОН АВОГАДРО

Ви вже знаєте, що за нормальних умов 1 моль газу займає об’єм 22,4 л і число молекул в ньому дорівнює 6,02 • IO23.

Звідси, якщо порції різних газів за однакових умов містять однакову кількість речовини, то вони займатимуть рівні об’єми.

Ви, очевидно, звертали увагу на те, що найуживанішою фізичною величиною для рідин є об’єм, тоді як для твердих речовин — маса. Це тому,

Відносна густина газів — це безрозмірна величина, що показує, у скільки разів один газ важчий або легший за інший.

Для обчислення відносної густини газу відносну молекулярну чи молярну масу одного газу ділять на відносну молекулярну чи молярну масу іншого

 

 

газу:

Густину за повітрям обчислюють за формулою

За відомою відносною густиною газу можна обчислювати його молярну масу.

Вибір способу збирання газів витісненням повітря здійснюють на основі результатів обчислення відносної густини газів за повітрям: якщо вона більша за одиницю, то посудину для наповнення газом тримають донизу дном, а якщо менша — догори дном.

 

 

Перенасичення вуглекислим газом є небезпечним для організму людини і тварин. Встановлено, що коли вміст вуглекислого газу в повітрі перевищує 10 %, у живої істоти настає втрата свідомості і навіть смерть.

В Італії існує печера, яку названо «Собачою». До неї не рекомендують заходити із собакою. А все тому, що печера майже наполовину людського зросту заповнена вуглекислим газом.

Обчисліть відносну густину вуглекислого газу за повітрям, і ви зрозумієте, чому людина певний час може безпечно перебувати в цій печері, тоді як для собаки перебування в ній із самого початку є небезпечним.

Що характеризує фізична величина густина?

Дайте означення відносної густини газів. За якою формулою її обчислюють?

Що необхідно знати, щоб обчислити відносну густину одного газу за іншим? Обчисліть густину хлору за воднем та повітрям.

Учням необхідно було дослідним шляхом добути та зібрати у пробірку нітроген(ІУ) оксид. Думки учнів щодо способу збирання цього газу розділились. Одні з них вирішили збирати нітроген(ІУ) оксид, тримаючи пробірку донизу дном, інші — догори дном. Поясніть, хто з них помилявся і чому.

Які з перелічених газів підходять для наповнення аеростатів: водень, кисень, гелій, вуглекислий газ? Відповідь поясніть.

Укажіть правильне розташування пробірки при збиранні вуглекислого газу.

Розгляньте малюнок 41 і поясніть, чому саме так розташовані шальки терезів при зважуванні однакових об'ємів зазначених на малюнках газів. Яким, на вашу думку, буде розташування шальок терезів, якщо на них розташувати кульки однакового об'єму, наповнені.

А повітрям і воднем;

Б карбон(ІІ) оксидом й азотом;

В вуглекислим газом і хлором;

Г воднем і гелієм.

Що важче: 1 л кисню чи 1 л чадного газу CO? Відповідь обґрунтуйте.

Ми звикли говорити й чути вислови порожня чашка, порожня банка. Чи правильно це? Наскільки важчою є насправді порожня посудина об'ємом 3 л. яку після викачування повітря герметично закрили, від тієї, що стоїть у кімнаті відкритою (н.у.)?

 

Це матеріал з підручника Хімія 8 клас Ярошенко

 

Категорія: Хімія

Автор: admin от 23-10-2016, 02:22, Переглядів: 1882