Химия
Тема 7-8
Молярный объём газов. Вычисление объёма газа при нормальных условиях. Относительная плотность газов.
Цель: сформировать представление о сути закона Авогадро, ввести понятие молярного объёма газов; вывести формулу для вычисления количества вещества с использованием молярного объёма газов; сформировать навыки решения задач с использованием объёма газов при нормальных условиях.
Вещества могут находиться в трёх агрегатных состояниях:
-жидкое
-твердое
-газообразное.
Особенность газообразного состояния состоит в том что между молекулами расстояние в 1000 раз больше, чем между частицами жидкого или твёрдого вещества. Т.о. 1 моль Н2О при комнатной t° и нормальном атмосферном давлении будет занимать объём V=18 мл, тогда как объём одного моля соли твердого вещества (NaCl) в 3 раза больше, а V(сахара) в 20 раз больше. А для 1 моля азота (N2) - газообразного вещества при тех же условиях нужен сосуд в 1240 раз больше чем для воды.
Т.е. объём "V" газообразного вещества азота (N2) существенно отличается от объёмов жидкостей и твердых веществ.
Вычислим объём 1 моля азота, для этого берём формулу:
ρ=m/V,
отсюда V=m/ρ,
где ρ-это плотность, m- масса, V-объём.
Т.к. давление и t° существенно влияют на объём газообразных веществ, то принято проводить определения при t°=0 С° и давлении 101,3 кПа - это НОРМАЛЬНЫЕ УСЛОВИЯ (н/у).
Mr(N2)=28, значит
М(N2)=28 г/моль, при (н/у) плотность ρ(N2)=1,25 г/л (это величина взята из физического справочника),
тогда согласно формуле написанной выше V=m/ρ следует,
V(N2)=28 г/моль / 1,25 г/л= 22,4 л/моль - это 1 моль газообразного вещества азота (N2) при нормальных условиях (н/у).
Примерно тоже число (22,4) мы получим если будем вычислять молярный объём любого другого ГАЗООБРАЗНОГО вещества (только ГАЗООБРАЗНОГО!!!). Т.е. молярный объём любого ГАЗООБРАЗНОГО вещества - это постоянная равная 22,4 л/моль.
Значит объём 1 моля любого газообразного вещества называют - молярным объёмом и обозначают Vm
Молярный объём (Vm) - это физическая величина, которая равна отношению объёма вещества к его количеству.
Vm = V/ υ,
единицей измерения - л/моль.
Зная молярный объём газа (Vm =22,4 л/моль), можно определить количество вещества "υ", которое содержится в объёме "V" при н/у. А именно:
υ = V/Vm
Решение задач на вычисление объёма газа при нормальных условиях.
Задача № 1 с примером решения.
Вычислите объём, который занимает при н/у газ количеством вещества = 1,2 моль?
Решение: Vm = V/ υ, согласно условию нам нужно найти объём (V), значит V=Vm·υ,
V(газа) =1,2·22,4=26,88 л
Задача № 2 с примером решения.
Вычислите массу одного литра углекислого газа (СО2) при н/у?
Дано:
V(CO2)=1л
m(CO2)-?
Решение:
1)М=m/υ, значит m=М·υ,
т.к. из этой формулы нам не известно количество вещества (υ), то нам необходимо вывести для него (υ) формулу и вычислить, чтобы затем подставить в основную формулу позволяющую рассчитать массу углекислого газа (m(CO2)),
2) Vm = V/ υ, отсюда υ = V/Vm,
υ(СО2)= 1/22,4=0,05 моль, значит
3) М(СО2)=44 г/моль, следует
m(СО2)=44 ·0,05=2,2г
Ответ: m(СО2)=2,2г
Задание для учащегося (выполнить в своих тетрадях):
Задача №1
Вычислите количество вещества (υ), которые содержатся при н/у в 5,6 л газа?
Задача №2
Сколько молекул азота (N2) может содержатся в баллоне объёмом (V) равным 20л при н/у?
Задача №3
Определите массу кислорода (О2), который содержится в баллоне объёмом 3 литра при н.у.?
Задача №4
Найти молярную массу (М), если масса 1л газа = 1,25г, н/у?
Домашнее задание: выучить §3, письменно ответить на вопросы, повторить §2,1. | 
