Расчет числа молекул и объемов газообразных веществ

Задача 53.
Сопоставить числа молекул, содержащихся в 1г NH 3 и в 1г N 2 . В каком случае и во сколько раз число молекул больше?
Решение:
В одном моле любого вещества содержится 6,02 . 1023 молекул этого вещества.
Рассчитаем содержание количества вещества в 1г NH3 и N2 по формуле:

(B) — количество вещества (В);

m(B)- масса вещества (В);

M(B) — Молярная масса вещества (В).

Число молекул NH3 больше числа молекул N2, так как (NH 3 ) > (N2 ) . Теперь рассчитаем, во сколько раз число молекул NH 3 больше числа молекул N 2 :

Ответ: в 1,65 раз число молекул NH3 больше числа молекул N2.

Задача 54.
Выразить в граммах массу одной молекулы диоксида серы.
Решение:
Находим молекулярную массу диоксида серы:

M(SO2) = 32 + (16 . 2) = 64г/моль.

Молекулярная масса численно составляет массу одного моля вещества, а значит, вес одного моля численно равен молекулярной массе и составляет 64г. Известно, что в одном моле любого вещества содержится 6,02 . 10 23 молекул данного вещества. Исходя из этого, рассчитаем массу в граммах одной молекулы диоксида серы:

Ответ: масса одной молекулы диоксида серы равна.

Задача 55.
Одинаково ли число молекул в 0,001кг Н2 и в 0,001кг О2? В 1 моле Н2 и в 1 моле 02? В 1л Н2 и в 1л О2 при одинаковых условиях?
Решение:
Молекулярные массы водорода и кислорода равны соответственно 2г/моль и 32г/моль. Отсюда находим количество водорода и кислорода, зная их массы:

Один моль любого вещества содержит 6,02 . 1023 молекул. Следовательно, в 0,001кг водорода и в 0,001кг кислорода содержится разное число молекул:

Так как имеется по одному молю водорода и кислорода, то количество молекул веществ будет одинаково:

Согласно закону Авогадро в равных объёмах любых газов, взятых при одинаковых условиях, содержится одинаковое число молекул, Один моль любого газа занимает 22,4л, В которых содержится 6,02 . 10 23 молекул. Отсюда рассчитаем количество молекул вещества, содержащихся в 1л водорода и в 1л кислорода:

Ответ: а) в 0,001кг водорода и в 0,001кг кислорода содержится разное число молекул; б) в одном моле водорода и в одном моле кислорода содержится одинаковое число молекул: в) в одном литре водорода и в одном литре кислорода содержится одинаковое число молекул.

Задача 56.
Сколько молекул содержится в 1,00 мл водорода при нормальных условиях?
Решение:
Согласно закону Авогадро в равных объёмах любых газов, взятых при одинаковых условиях, содержится одинаковое число молекул, Один моль любого газа занимает 22,4л, В которых содержится 6,02 . 10 23 молекул. Отсюда рассчитаем количество молекул вещества, содержащихся в 1мл водорода из пропорции:

Ответ: 2,69 . 10 19 молекул.

Задача 57.
Какой объем при нормальных условиях занимают 27 . 10 21 молекул газа?
Решение:
Согласно закону Авогадро в равных объёмах любых газов, взятых при одинаковых условиях, содержится одинаковое число молекул, Один моль любого газа занимает 22,4л, В которых содержится 6,02 . 10 23 молекул. Отсюда находим какой объём при нормальных условиях занимают 27 . 10 21 молекул газа, составив пропорцию:

Ответ: V=1л.

Задача 58.
Каково соотношение объемов, занимаемых 1 молем О2 и 1 молем О3 (условия одинаковые)?
Решение:
Согласно закону Авогадро в равных объёмах любых газов, взятых при одинаковых условиях, содержится одинаковое число молекул, Один моль любого газа занимает 22,4л. Следовательно соотношение объёмов, занимаемых одним молем О2 и одним молем О3 иметь вид:

Ответ: 1:1

Задача 59.
Взяты равные массы кислорода, водорода и метана при одинаковых условиях. Найти отношение объемов взятых газов.
Решение:
Согласно закону Авогадро в равных объёмах любых газов, взятых при одинаковых условиях, содержится одинаковое число молекул, Один моль любого газа занимает 22,4л. Мольные массы кислорода, водорода и метана, соответственно равны 32 г/моль; 2г/моль; 16 г/моль.

Так как массы кислорода, водорода и метана одинаковы при одинаковых условиях, то отношение объёмов взятых газов находим из пропорции:

Ответ: 1:16:2.

Задача 60.
На вопрос, какой объем займет 1моль воды при нормальных условиях, получен ответ: 22,4л. Правильный ли это ответ?
Решение:
Согласно закону Авогадро в равных объёмах любых газов, взятых при одинаковых условиях, содержится одинаковое число молекул, Один моль любого газа занимает 22,4л. Так как вода при нормальных условиях находится в жидкой, а не в газообразной фазе, то ответ, что 1моль воды займёт 22,4л не правильный. Учитывая, что молярная масса воды равна 18г/моль, а плотность равна единице, то правильный ответ будет равен:

Ответ: 18мл.

Задача 61.
Сколько молекул диоксида углерода находится в 1л воздуха, если объемное содержание СО2 составляет 0,03% (условия нормальные)?
Решение:
При нормальных условиях углекислый газ, содержащийся в 1л воздуха, занимает объём 0,0003л. Зная, что мольный объём любого газа занимает 22,4л, рассчитаем число молей углекислого газа в 0,0003л из пропорции:

Учитывая, что в одном моле вещества содержится 6,02 . 10 23 молекул, находим число молекул в 0,0003л газа:

Ответ: 8,07 . 10 18 молекул.

Решение задач на газовые смеси | Закон Авогадро

Задача 71.
При прохождении смеси равных объемов SO 2 и О 2 через контактный аппарат 90% молекул SO 2 превращается в SO 3 . Определить состав (в процентах по объему) газовой смеси, выходящей из контактного аппарата.
Решение:
Уравнение реакции горения сернистого газа имеет вид:

Из уравнения реакции вытекает, что из двух молекул SO2 и одной молекулы O2 образуются две молекулы SO3. Известно, что из каждого литра SO2 превратилось в SO3 0,9л, при этом образовалось тоже 0,9л SO3.Кислорода на каждый литр прореагировало соответственно 0,45л О2 (0,9/2 = 0,45).

Таким образом, выходящая смесь газов из контактного аппарата, на каждый литр смеси состояла из 0,1л SO2 (1 – 0,9 = 0,1) и 0,55л О2 (1 – 0,45 = 0,55). Общий объём смеси, выходящей из контактного аппарата, составляет 1,55л (0,1 + 0,55 + 0,9 = 1,55).

Задача 72.
Смесь, состоящая из трех объемов Сl2 и одного объема H2, оставлена в закрытом сосуде на рассеянном свету при постоянной температуре. Через некоторое время содержание Сl2 в смеси уменьшилось на 20%. Изменилось ли давление в сосуде? Каков процентный состав смеси по объему?
Решение:
Уравнение реакции взаимодействия хлора с водородом имеет вид:

При взаимодействии одного моля хлора с одним моль водорода образуется два объёма хлороводорода, т. е. реакция идёт без изменения объёма. При нормальных условиях из трёх литров хлора в реакцию вступило 0,6л (3 . 0,2 = 0,6). Точно такое же количество водорода тоже вступило в реакцию. Таким образом, при взаимодействии 0,6л хлора и 0,6л водорода образовалось 1,2л хлороводорода (2 . 3 = 0,6). Так как реакция идёт без изменения объёма, то давление в системе тоже не изменится.
Находим процентный состав газовой смеси по формуле:

Ответ: не изменилось;(Cl2) = 60%;(HCl) = 40%.

Задача 73.

При взаимодействии NН3 с Сl2 образуются хлороводород и азот. В каких объемных соотношениях взаимодействуют NH3 и С12 и каково отношение объемов получающихся газов?
Решение:
Уравнение реакции взаимодействия аммиака с хлором имеет вид:

При взаимодействии аммиака с хлором из каждых двух объёмов аммиака и трёх объёмов хлора образуются шесть объёмов хлороводорода и один объём азота. Таким образом, аммиак и хлор взаимодействуют в объёмных отношениях 2 : 3 (2VNH3 : 3VCl), а отношение объёмов получающихся газов – 1 : 6 V(N2 : V(HCl).

Ответ: V(NH3) : V(Cl2) = 2 : 3; V(HCl) : V(N2) = 6 : 1.

Задача 74. Какой объем Н2 (при 17°С и давлении 102,4кПа) выделится при растворении 1,5кг цинка в соляной кислоте?
Решение:
Уравнение реакции имеет вид:

Зная мольную массу цинка (65,4г/моль) и мольный объём газа (22,4л), находим объём водорода, который выделится при растворении 1,5кг цинка из пропорции:

Затем приводим полученный объём к указанным условиям используя объединённое уравнение закона Бойля- Мариотта и Гей-Люссака, находим V0:

где P и V — давление и объём газа при температуре T = 290К (273 +17 = 290); P0 = 101,325 кПа; T0 = 273 К; P = 102,4 кПа; V0 -объём газа (н.у.) = 513,76 л.

Ответ: 540л.

Задача 75.
После взрыва смеси, состоящей из одного объема исследуемого газа и одного объема Н2, получился один объем водяного пара и один объем азота. Все измерения производились при одинаковых условиях. Найти формулу исследуемого газа.
Решение:
Молекулярная формула воды H2O, а азота – N2. Так как продукты реакции и исходные вещества состоят из одинаковых объёмов, то, учитывая, что образуются по одной молекуле воды и азота из одной молекулы водорода и одной молекулы исследуемого газа, можно предположить, что молекула исследуемого газа состоит из двух атомов азота и одного атома кислорода. Следовательно, формула исследуемого газа имеет вид N2O.

Ответ: N2O.

Задача 76
При одинаковых условиях взяты равные объемы N2 и O2. Каково соотношение масс обоих газов:

Решение:
Согласно закону Авогадро, в равных объёмах любых газов, взятых при одинаковых условиях (одной и той же температуре и одинаковом давлении) содержится одинаковое число молекул (6,02 . 10 23 ). Поскольку M(O2) равен 32 г/моль, а M(N2) – 28г/моль, то m(O2) > m(N2)

Ответ: а).

Задача 77.
Смешали равные объемы Н2 и С12. Как изменится объем смеси после протекания реакции: а) не изменится;
б) увеличится в два раза; в) уменьшится в два раза?
Решение:
Уравнение реакции взаимодействия хлора с водородом имеет вид:

При взаимодействии одного моля хлора с одним моль водорода образуется два объёма хлороводорода, т.е. реакция идёт без изменения объёма. Поэтому объём смеси после протекания реакции не изменится.

Ответ: а).

Задача 78.
Каково соотношение объемов, занимаемых 1 моль НСI и 1 моль Сl2 (Т и Р одинаковы):

Решение:
Согласно закону Авогадро одно и тоже число молекул любого газа занимает при одинаковых условиях (температура и давление одинаковы) один и тот же объём. Вместе с тем 1 моль любого газа содержит одинаковое число молекул. Следовательно, при одинаковых условиях 1 моль любого газа занимает один и тот же объём. Этот объём называется мольным объёмом газа и при нормальных условиях (Т = 0 0 С и Р = 101,325 кПа) равен 22,4л. Поэтому соотношение объёмов одного моля HCl и одного моля Cl2 (T и Р одинаковы):

Ответ: б).

Задача 79.

При нагревании НВг полностью разлагается. При этом объём газа не изменяется. Каковы продукты реакции разложения: а) атомы Н и Вг; б) молекулы Н2 и Вг2 в) молекулы Н2 и атомы Br?
Решение:
Уравнение реакции термического разложения бромоводорода имеет вид:

Таким образом, из двух молекул НВг образуются одна молекула Н2 и одна молекула Вг2, т.е. объём системы после реакции не изменяется. Следовательно, продуктами реакции термического разложения HBr являются газообразные Н2 и Вг2.

Из закона Авогадро также следует, что массы равных объемов различных газов при одинаковых температуре и давлении относятся друг к другу как молярные массы этих газов:

М1 и М2 – молекулярные массы первого и второго газов.

Поскольку масса вещества определяется по формуле

где ρ – плотность г аза,

то плотности различных газов при одинаковых условиях пропорциональны их молярным массам. На этом следствии из закона Авогадро основан простейший метод определения молярной массы веществ, находящихся в газообразном состоянии.

Закон Авогадро позволяет рассчитать плотность газа при нормальных условиях ) на основании отношения молярной массы М к объему моля:

.

Из этого уравнения можно определить молярную массу газа:

.

2.4 Закон объемных отношений

Первые количественные исследования реакций между газами принадлежат французскому ученому Гей-Люссаку, автору известного закона о тепловом расширении газов. Измеряя объемы газов, вступивших в реакцию и образующихся в результате реакций, Гей-Люссак пришел к обобщению, известному под названием закона простых объемных отношений: объемы вступающих в реакцию газов относятся друг к другу и объемам образующихся газообразных продуктов реакции как небольшие целые числа, равные их стехиометрическим коэффициентам.

Например, 2H2 + O2 = 2H2O при взаимодействии двух объемов водорода и одного объема кислорода образуются два объема водяного пара. Закон справедлив в том случае, когда измерения объемов проведены при одном и том же давлении и одной и той же температуре.

2.5 Закон эквивалентов

Введение в химию понятий «эквивалент» и «молярная масса эквивалентов» позволило сформулировать закон, называемый законом эквивалентов: массы (объемы) реагирующих друг с другом веществ пропорциональны молярным массам (объемам) их эквивалентов.

Следует остановиться на понятии объема моля эквивалентов газа. Как следует из закона Авогадро, моль любого газа при нормальных условиях занимает объем, равный 22,4 л. Соответственно, для вычисления объема моля эквивалентов газа необходимо знать число моль эквивалентов в одном моле. Так как один моль водорода содержит 2 моля эквивалентов водорода, то 1 моль эквивалентов водорода занимает при нормальных условиях объем:

Аналогичным образом можно рассчитать молярный объем эквивалентов кислорода:

3 Решение типовых задач

3.1 Моль. Молярная масса. Молярный объем

Задача 1. Сколько молей сульфида железа (II) содержится в 8,8 г FeS?

Решение Определяем молярную массу (М) сульфида железа (II).

Рассчитаем, сколько молей содержится в 8,8 г FeS:

Задача 2. Сколько молекул содержится в 54 г воды? Чему равна масса одной молекулы воды?

РешениеОпределяем молярную массу воды.

Следовательно, в 54 г воды содержится 54/18 = 3 моль Н2О. Один моль любого вещества содержит 6,02  10 23 молекул. Тогда в 3 молях (54г Н2О) содержится 6,02  10 23  3 = 18,06  10 23 молекул.

Определим массу одной молекулы воды:

mH2O= 18 ∕ (6,02 · 10 23 ) = 2,99 ·10 23 г.

Задача 3. Сколько молей и молекул содержится в 1 м 3 любого газа при нормальных условиях?

Решение 1 моль любого газа при нормальных условиях занимает объем 22,4 л. Следовательно, в 1 м 3 (1000 л) будет содержаться 44,6 молей газа:

n = 1000/ 22.4 = 44,6 моль.

1 моль любого газа содержит 6,02  10 23 молекул. Из этого следует, что в 1 м 3 любого газа при нормальных условиях содержится

6,02  10 23  44,6 = 2,68  10 25 молекул.

Задача 4. Выразите в молях:

б) 1,80  10 24 атомов азота;

в) 3,01  10 23 молекул NH3.

Какова молярная масса указанных веществ?

Решение Моль – это количество вещества, в котором содержится число частиц любого определенного вида, равное постоянной Авогадро. Отсюда

а)n С2Н2= 6,02 · 10 22 /6,02 · 10 23 = 0,1 моль;

б) nN=1,8 · 10 24 / 6,02 · 10 23 = 3 моля;

в) nNH3=3,01 ·10 23 / 6,02 · 10 23 = 0,5 моль.

Молярная масса вещества в граммах численно равна его относительной молекулярной (атомной) массе.

Следовательно, молярные массы данных веществ равны:

Задача 5. Определите молярную массу газа, если при нормальных условиях 0,824 г его занимают объем 0,260 л.

Решение При нормальных условиях 1 моль любого газа занимает объем 22,4 л. Вычислив массу 22,4 л данного газа, мы узнаем его молярную массу.

0,824 г газа занимают объем 0,260 л

Х г газа занимают объем 22,4 л

Х = 22,4 · 0,824 ∕ 0,260 = 71 г.

Следовательно, молярная масса газа равна 71 г/моль.

3.2 Эквивалент. Фактор эквивалентности. Молярная масса эквивалентов

Задача 1. Вычислите эквивалент, фактор эквивалентности и молярную массу эквивалентов Н3РО4 при реакциях обмена, в результате которых образуются кислые и нормальные соли.

Решение Запишем уравнения реакций взаимодействия фосфорной кислоты со щелочью:

Так как фосфорная кислота – трехосновная кислота, она образует две кислые соли (NaH2PO4 – дигидрофосфат натрия и Na2 HPO4 – гидрофосфат натрия) и одну среднюю соль (Na3PO4 – фосфат натрия).

В реакции (1) фосфорная кислота обменивает на металл один атом водорода, т.е. ведет себя как одноосновная кислота, поэтому fэ3РО4) в реакции (1) равен 1; Э(Н3РО4) = Н3РО4; Мэ3РО4) = 1· М( Н3РО4) = 98 г/моль.

В реакции (2) фосфорная кислота обменивает на металл два атома водорода, т.е. ведет себя как двухосновная кислота, поэтому fэ3РО4) в реакции (2) равен 1/2; Э(Н3РО4) = 1/2Н3РО4; Мэ3РО4) = 1/2 · М (Н3РО4) = 49 г/моль.

В реакции (3) фосфорная кислота ведет себя как трехосновная кислота, поэтому fэ3РО4) в данной реакции равен 1/3; Э(Н3РО4) = 1/3Н3РО4; Мэ3РО4) = 1/3 · М (Н3РО4) = 32,67 г/моль.

Задача 2. Избытком гидроксида калия подействовали на растворы: а) дигидрофосфата калия; б) нитрата дигидроксовисмута (III). Напишите уравнения реакций этих веществ с КОН и определите их эквиваленты, факторы эквивалентности и молярные массы эквивалентов.

РешениеЗапишем уравнения происходящих реакций:

Для определения эквивалента, фактора эквивалентности и молярной массы эквивалента можно использовать различные подходы.

Первый основан на том, что вещества вступают в реакцию в эквивалентных количествах.

Дигидрофосфат калия взаимодействует с двумя эквивалентами гидроксида калия, т. к. Э(КОН) = КОН. C одним эквивалентом КОН взаимодействует 1/2 KH2PO4 , следовательно, Э(КН2PO4) = 1/2KH2PO4; fэ (KH2PO4) = 1/2; Мэ (KH2PO4) = 1/2 ·М(KH2PO4) = 68 г/моль.

Нитрат дигидроксовисмута (III) взаимодействует с одним эквивалентом гидроксида калия, следовательно, Э(Bi(OH)2NO3) = Bi(OH)2NO3 ; fэ(Bi(OH)2NO3) = 1; Мэ(Bi(OH)2NO3) = 1 · М(Bi(OH)2NO3) = 305 г/моль.

Второй подход основан на том, что фактор эквивалентности сложного вещества равен единице, деленной на число эквивалентности, т.е. число образовавшихся либо перестроившихся связей.

Дигидрофосфат калия при взаимодействии с КОН обменивает на металл два атома водорода, следовательно, fэ (КН2РО4 )= 1/2; Э(КН2РО4) = 1/2 КН2РО4; Мэ(1/2 КН2РО4) = 1/2 · М (КН2РО4) = 68 г/моль.

Нитрат дигидроксовисмута (III) при реакции с гидроксидом калия обменивает одну группу NO3 – , следовательно, (Bi(OH)2 NO3) = 1; Э(Bi(OH)2 NO3) = Bi(OH)2 NO3; Мэ(Bi(OH)2NO3) = 1 · Мэ(Bi(OH)2NO3) = 305 г/моль.

Задача 3. При окислении 16,74 г двухвалентного металла образовалось 21,54 г оксида. Вычислите молярные массы эквивалентов металла и его оксида. Чему равны молярная и атомная масса металла?

Решение Согласно закону сохранения массы веществ, масса оксида металла, образовавшегося при окислении металла кислородом, равна сумме масс металла и кислорода.

Следовательно, масса кислорода, необходимого для образования 21,5 г оксида при окислении 16,74 г металла, составит:

21,54 – 16,74 = 4,8 г.

Согласно закону эквивалентов

Следовательно, Мэ(Ме) = (16,74 · 8 ) ∕ 4,8 = 28 г/моль.

Молярная масса эквивалента оксида может быть рассчитана как сумма молярных масс эквивалентов металла и кислорода:

Молярная масса двухвалентного металла равна:

М (Ме) = Мэ (Ме) ∕ fэ(Ме) = 28 ∕ 1 ∕ 2 = 56 г/моль.

Атомная масса металла (Ar(Me)), выраженная в а.е.м., численно равна молярной массе Ar(Me) = 56 а.е.м.

§ 3.8. Законы Авогадро и Дальтона

Следует сказать еще о двух газовых законах. Один из них касается числа молекул различных газов при одинаковых давлениях и температурах, а другой относится к смеси газов.

Закон Авогадро

В начале XIX в. было установлено правило кратных отношений для газов, вступающих в химическую реакцию. Если температуры и давления газов, соединяющихся друг с другом, равны, то их объемы находятся в простых отношениях: 1:1, 1:2, 1 : 3 и т. д. На основании этого правила Авогадро в 1811 г. высказал смелую для того времени гипотезу: в равных объемах газов при одинаковых температурах и давлениях содержится одинаковое число молекул. При отношении 1 : 1 молекулы реагирующих газов соединяются попарно. Если отношение объемов равно 1 : 2, то каждая молекула первого газа присоединяет к себе две молекулы второго и т. д.

В настоящее время гипотеза Авогадро строго доказана и носит название закона Авогадро.

Согласно закону Авогадро различные газы, взятые в количестве 1 моль, имеют одинаковые объемы при одинаковых давлениях р и температурах t, так как число молекул в них одно и то же. При нормальных условиях, т. е. при температуре О °С и атмосферном давлении 101 325 Па, этот объем, как показывают измерения, равен

(3.8.1)

Почему же в равных объемах газов при одинаковых давлениях и температурах всегда обнаруживается одно и то же число молекул независимо от того, какой газ взят? Объяснить это можно только с помощью молекулярно-кинетической энергии (см. §4.5).

Закон Дальтона

Чаще имеют дело не с чистым газом — кислородом, водородом и т. д., а со смесью газов. Атмосферный воздух, в частности, представляет собой смесь азота, кислорода и многих других газов. Каждый из газов смеси вносит свой «вклад» в суммарное давление на стенки сосуда. Давление, которое имел бы каждый из газов, составляющих смесь, если удалить из сосуда остальные газы, называют парциальным (т. е. частным) давлением.

Простейшее предположение, которое можно сделать, состоит в том, что давление смеси газов р равно сумме парциальных давлений всех газов р1, р2, р3 .

(3.8.2)

Английский химик Д. Дальтон установил, что для достаточно разреженных газов именно так и есть в действительности. Соотношение (3.8.2) называют законом Дальтона.

С точки зрения молекулярно-кинетической теории закон Дальтона выполняется потому, что взаимодействие между молекулами идеального газа пренебрежимо мало. Поэтому каждый газ оказывает на стенку сосуда такое давление, как если бы остальных газов не было.

Моль любого газа при нормальных условиях занимает объем 22,4 л. Это значение объема установлено экспериментально. В смеси газов каждый из них оказывает давление на стенки сосуда независимо от присутствия других газов.

§ 3.9. Уравнение состояния идеального газа

Состояние данной массы газа характеризуется тремя макроскопическими параметрами: давлением р, объемом V и температурой Т. Сейчас мы найдем связь между ними.

Уравнение состояния

В § 3.5 и 3.6 вы ознакомились с поведением идеального газа в специально созданных условиях. Два параметра из трех (р, V или V, Т) изменялись при постоянном значении третьего (Г или р). Обычно же в природе и технике у газа меняются сразу все три параметра. Например, когда нагретый у поверхности Земли воздух поднимается вверх, то он расширяется, давление его уменьшается и температура понижается.

Используя газовые законы (3.5.2) и (3.7.8), можно получить уравнение, связывающее все три параметра p, V и T, характеризующие состояние газа данной массы. Это уравнение называют уравнением состояния идеального газа.

Владельцы сайта

  • Галина Пчёлкина

Обратная связь

Урок №59. Закон Авогадро. Молярный объём газов

Закон Авогадро: в равных объёмах различных газов при одинаковых условиях (температуре и давлении) содержится одинаковое число молекул. (1811 г, итальянский учёный Амедео Авогадро)

Одинаковое число молекул различных газов при одинаковых условиях занимает одинаковый объём.

Так, 6,02 ∙ 10 23 молекул (1 моль) любого газа и любой смеси газов при (н.у.) занимает объём равный 22,4 л .

Такой объём называется молярным объёмом и обозначается Vm

Молярный объём – это постоянная величина для веществ – газов при нормальных условиях (н.у.):

Закон авогадро задача

Закон Авогадро: в равных объемах газа при одинаковых условиях содержится равное количество молекул.

Следствие: при нормальных условиях 1 моль любого газа занимает объем 22,4 л.

Нормальные условия: атм. давл. = 101,3кПа, t = 00С = 273,15 К.

Закон Авогадро позволяет ввести величину относительной плотности одного газа от другого. Эта величина часто используется при решении различных химических задач и она равна отношению масс двух газов, взятых в равных объемах при одинаковых количествах.

Газообразное стояние характеризуется значительными расстояниями по сравнения с размерами частиц газа. Взаимодействие частиц в газовой фазе осуществляется при их столкновении. Вероятность столкновений растет при уменьшении объема и увеличении давления и температуры, поэтому эти 3 величины имеют наиболее важныое значение для описания газового состояния.

По закону Бойля Мариотта; Давление (Р) * Объем (V) = const.

По О Шарль: V=(V0/273,15)*T.

По Гейлюсаку: Р=(Р0/273,15)*T

Все эти 3 величины могут быть объеденены:

Более общий характер носит уравнение Менделеева – Клапирона:

R – универсальная постоянная = 8,3 Дж/моль К.

Уравнение М-К составлено для так называемых идеальных газов, т.е. для тех случаев когда в газовой фазе отсутствует межмолекулярного взаимодействия.

Ван-дер-Вальс предложил модифицированной уравнение М-К так, чтобы оно описывало не только идеальные но и реальные газы.

Постоянные a и b для различных газов приводятся в различных справочниках.

Физический смысл поправочных коэффициентов В-д-В в том, что величина учитывает взаимодействие между молекулами, расстояние, a и b – соответственно объему молекул.

Во многих случаях эти величины стремятся к нулю и уравнение В-д-В преобразуется в уравнение М-К: a/V2→0; b→0.