Как узнать объем водорода
Рассчитаем объемы газов:
а) объем 1,2 кг водяного пара:
б) объем 1,2 кг метана:
Ответ: V(пар) = 2040 л; V(СН4) = 1834 л.
n – число молей газа;
P – давление газа (например, в атм или Па;
V – объем газа (в литрах);
T – температура газа (в кельвинах);
R – газовая постоянная [0,0821 л·атм/моль·K)] или [8,314 Дж/(моль . К)].
Уравнение Клапейрона-Менделеева одинаково справедливо как для начального состояния газа, так и для конечного:
Если почленно разделим верхнее уравнение на нижнее, то при неизменном числе молей n мы получаем:
Найдем число молей гелия:
n(Hе) = V/Vm = 321,5/22,4 = 14,35 моль.
Ответ: V2(He) = 321,5 л; n(Hе) = 14,35 моль.
n – число молей газа;
P – давление газа (например, в атм или Па;
V – объем газа (в литрах);
T – температура газа (в кельвинах);
R – газовая постоянная [0,0821 л·атм/моль·K)] или [8,314 Дж/(моль / К)].
1. Расчитаем сколько молей водорода в баллоне, получим:
n(H2) = P1V1/RT1 = (60 . 40)/(0,0821 . 298) = 2400/24,4658 = 98,1 моль.
2. Находим массу водорода в баллоне:
m(H2) = n(H2) . М(Н2) = 98,1 . 2 = 196,2 г.
3. Рассчитаем объем водорода из баллона (н.у.), получим:
V0(Н2) = n(H2)RT0/P0 = (98,1 . 0,0821 . 298)/1 = 2400 л.
Рассчитать объем водорода
Рассчитать объем водорода:
Рассчитать объем водорода (газа) при нормальных условиях, если известна его масса, можно по формуле: V = m · Vm / M = ν · Vm.
Рассчитать объем водорода (газа), если известна его масса, температура и давление, можно по формуле: V = m · R · T / ( p · M) = ν · R · T / p.
Рассчитать объем водорода (газа) при нормальных условиях:
Рассчитать объем водорода (газа):
Теория:
Рассчитать объем водорода (газа) при нормальных условиях, если известна его масса, можно по формуле:
V = m · Vm / M = ν · Vm
ν – количество вещества, моль,
Нормальные условия: 0 о С (или 273,15 К), 101,325 кПа или 1 атм.
Рассчитать объем водорода (газа), если известна его масса, температура и давление, можно по формуле:
V = m · R · T / ( p · M) = ν · R · T / p
ν – количество вещества, моль,
R – универсальная газовая постоянная, R ≈ 8,314 Дж/(моль⋅К),
T – термодинамическая температура, К.
Пример: Рассчитайте объем для 20 г водорода:
Рассчитайте объем для 20 г водорода при нормальных условиях.
V = m · Vm / M = 20 грамм · 22,4 л/моль / 2,016 г/моль = 222,222 литра.
Рассчитайте объем для 20 г водорода при 30 градусах Цельсия (303,15 К), давлении 30 кПа.
V = m · R · T / p · M = 20 грамм · 8,314 Дж/(моль⋅К) · 303,15 К / (30 кПа · 2,016 г/моль) = 833,462 литра.
Определение молярного объема при химических реакциях
Молярный объем — что это такое в химии
Молярный объем V m — является отношением объема вещества к его количеству, численно равен объему одного моля вещества.
Термин «молярный объем» применим по отношению к простым веществам, химическим соединениям и смесям. Величина зависит от следующих факторов:
Молярный объем вычисляют по формуле:
Молярный объем является характеристикой плотности упаковки молекул в рассматриваемом веществе. В случае простых веществ в некоторых ситуациях допустимо использовать понятие атомного объема.
Исходя из того, что объем газа определяется температурой и давлением, в процессе расчетов принято использовать объемы газов при нормальных условиях (сокращенно — н. у.). За нормальные условия принимают:
Молярный объем какого-либо газа при нормальных условиях:
Молярный объем смеси
Молярный объем смеси:
Молярный объем газов
Закон Авогадро: одинаковые количества газов при одинаковых условиях занимают одинаковый объем.
Молярный объем идеального газа вычисляют с помощью формулы, которая является выводом из уравнения состояния идеального газа.
Молярный объем идеального газа:
где T — является термодинамической температурой;
R — универсальная газовая постоянная.
Молярный объем кристаллов
Объем V я элементарной ячейки кристалла вычисляют с помощью характеристик кристаллической структуры, которые определяют на основании результатов рентгеноструктурного анализа.
Зависимость между объемом ячейки и молярным объемом:
где Z — определяет, сколько формульных единиц в элементарной ячейке.
Значения молярного объема химических элементов
Вычисление химического количества газа по его объему
Объем газа можно рассчитать по его химическому количеству. В этом случае необходимо преобразовать формулу молярного объема путем выражения из нее V :
Таким образом, объем газа равен произведению его химического количества на молярный объем. Продемонстрировать данное утверждение можно на примере. Допустим, что необходимо определить объем (н. у.) метана с химическим количеством 1,5 моль. Используя уравнение, записанное ранее, проведем вычисления:
При известном объеме газообразного вещества можно определить химическое количество рассматриваемого газа. В этом случае следует выразить из уравнения молярного объема n:
Определение объема веществ при химических реакциях
Перед тем, как приступить к расчетам объема веществ, следует ввести понятие плотности. Данный показатель определяется отношением массы вещества к его объему. Плотность измеряют в к г / м 3 (или г/л, г/мл). В случае газообразных веществ плотность принимает очень маленькие значения. Упростить расчеты химических реакций можно, если рассматривать отношение плотностей газов.
Относительной плотностью газа В по газу А называют величину, равную отношению плотностей рассматриваемых веществ или отношению молярных масс этих газов.
Данный параметр обозначают D A ( B ) и определяют по формуле:
В связи с тем, что в расчете относительной плотности используют величины одинаковой размерности, данный параметр является безразмерной величиной. Определить относительную плотность газообразных веществ по некому газу можно с помощью отношения молярных масс этих газов. Например, относительная плотность кислорода по водороду составляет:
Согласно закону Авогадро, в равных объемах различных газов, которые существуют при одинаковых температурах и давлениях, содержится одно и то же количество молекул. Данная гипотеза была представлена в 1811 году в Турине профессором физики Амедео Авогадро.
Подтверждение теория нашла во множестве экспериментальных опытах. Закон получил название закона Авогадро и стал в дальнейшем количественной основой современной химии. Закон Авогадро в точности реализуем в случае идеального газа. С увеличением разреженности газообразного вещества повышается точность расчетов по этому закону применительно к данному реальному газу.
Первое следствие из закона Авогадро: один моль (одинаковое количество молей) любого газа при одинаковых условиях занимает одинаковый объем.
Исходя из закона Авогадро, одинаковое число молекул какого-либо газа занимает при одинаковых условиях один и тот же объем. Наряду с тем, 1 моль какого-то вещества включает в себя (согласно определению) одинаковое количество частиц (к примеру, молекул). Таким образом, при определенных температуре и давлении 1 моль любого вещества в газообразном состоянии занимает один и тот же объем.
Если условия соответствуют нормальным, то есть температура равна 0 °C (273,15 К), и давление составляет 101,325 кПа, объем 1 моль газа соответствует 22,413 962(13) л. Данная физическая константа является молярным объемом идеального газа и обозначается Vm.
Вычислить молярный объем при температуре и давлении, отличных от нормальных условий, можно с помощью уравнения Клапейрона:
Второе следствие из закона Авогадро: молярная масса первого газа равна произведению молярной массы второго газа на относительную плотность первого газа ко второму.
Как найти объемные отношения газов в смеси
В процессе вычисления объемных отношений газов, участвующих в химических реакциях, используют закон Гей-Люссака (химический закон объемных отношений). В англоязычной литературе данный закон можно встретить под названием закона Шарля.
Закон Гей-Люссака — закон, демонстрирующий пропорциональную зависимость между объемом газообразного вещества и абсолютной температурой при постоянном давлении (то есть в изобарном процессе).
Закон получил название в честь французского физика и химика Жозефа Луи Гей-Люссака.
Математическое выражение закона Гей-Люссака:
В том случае, когда известно состояние газа при постоянном давлении и двух разных температурах, закон допустимо записывать таким образом:
По итогам химических реакций атомы не исчезают и не возникают. В результате таких процессов происходит их перегруппировка. Количество атомов до реакции и после ее протекания не меняется, что отличает их от молекул. Данное условие учитывают, расставляя стехиометрические коэффициенты в уравнениях химических реакций.
Коэффициенты в уравнениях реакций демонстрируют числа объемов газов, которые реагируют и образовываются. К примеру, 2 объема водорода и 1 объем кислорода дают 2 объема пара воды:
2 H 2 + O 2 = 2 H 2 O
V ( Н 2 ) : V ( N 2 ) : V ( N H 3 ) = 3 : 2 : 1
С другой стороны, данные соотношения справедливы лишь в случае веществ, которые участвуют в одной и той же химической реакции. Когда реагент принимает участие в двух параллельных реакциях, его химические количества в данных процессах не связаны и могут принимать любые значения.
n — количество газа.
Выразить молярный объем газов можно в л/моль:
В данной таблице использованы следующие обозначения:
Определите объем, занимаемый 0, 5 г газа водорода?
Определите объем, занимаемый 0, 5 г газа водорода.
Узнаем количество вещества H₂.
N (H₂) = 0, 5 г ÷ 2 г / моль = 0, 25 (моль).
V (H₂) = 22, 4 л / моль × 0, 25 моль = 5, 6 (л).
Сколько граммов угарного газа (CO) занимают объем 672 л при нормальный условиях?
Сколько граммов угарного газа (CO) занимают объем 672 л при нормальный условиях?
Определить число молекул газа.
Какой объем занимает 7 грамм водорода?
Какой объем занимает 7 грамм водорода.
Помогите?
Хотя бы одну задачку решить) 1)Чему равно относительная плотность оксида серы (IV) по кислороду?
2)определите молярную массу газа, если известно, что его плотность по водороду равна 22.
3)Какой объем(нормальные условия) будут занимать 44 г углекс.
Газа и 2 г водорода?
Газ будет щанимать боль.
Объем в)водород больший объем будет занимать.
Рассчитайте какой объем занимает водород массой 100г?
Рассчитайте какой объем занимает водород массой 100г.
Определить объем который занимает газ количеством вещества 0, 2 моль?
Определить объем который занимает газ количеством вещества 0, 2 моль.
При взаимодействии 100 л водорода(H2) с фтором(F2) образуется газ?
При взаимодействии 100 л водорода(H2) с фтором(F2) образуется газ.
Определите его объем.
Рассчитайте, какой объем занимает молекула водорода при н?
Рассчитайте, какой объем занимает молекула водорода при н.
Какой объем занимают 20 г водорода (при н?
Какой объем занимают 20 г водорода (при н.
Какой объем занимает 5 грам водорода?
Какой объем занимает 5 грам водорода.
Определите, какой объем при н?
Определите, какой объем при н.
1021 малекулы газа?
4PСl3 + HClO4 + 24KOH = 4K3PO4 + 12H2O + 12KCl Сумма 57.
1. 6KI + 2K2CrO4 + 8H2SO4 = Cr2(SO4)3 + 3I2 + 5K2SO4 + 8H2O 2. Ag + 2HNO3 = AgNO3 + NO2 + H2O 3. As + 5HNO3 = H3AsO4 + 5NO2 + H2O.
2Li + H2SO4 = Li2SO4 + H2 Ba + H2SO4 = BaSO4(осадок) + H2 Pb + H2SO4 = PbSO4(осадок) + H2.
KCl + AgNO3 = KNO3 + AgCl(В осадок) 2NH4OH + H2SO4 = (NH4)2SO4 + 2H20 Na2S + 2HCl = 2NaCl + H2S(В газ).
