Treści multimedialne - kodowanie, przetwarzanie, prezentacja Odtwarzanie treści multimedialnych Andrzej Majkowski informatyka +

Objętość molowa gazów Anna Gawza Mariusz Strecha

temperatury i ciśnienia. objętością molową gazu, Objętość molowa gazów Porównując gazy zawsze robimy to w tych samych warunkach temperatury i ciśnienia. (objętości gazów w istotny sposób zależą zarówno od ciśnienia, jak i temperatury) Warunki normalne: Temperatura (T) = 273K (0o K) Ciśnienie(p) = 1013,25 hPa = 101325 Pa Objętość gazu odmierzonego w warunkach normalnych nazywamy objętością molową gazu, jeżeli zawiera 1 mol cząsteczek lub atomów.

Vmol = 22,4 dm3 /mol, Objętość molowa gazów Objętość molową gazów oznaczmy symbolem: Vmol Jednostką objętości molowej gazów jest: [dm3/mol] Objętość molowa gazów w warunkach normalnych jest równa 22,4 dm3 Vmol = 22,4 dm3 /mol, czyli 1 mol (dowolnego gazu) zajmuje 22,4 dm3

Prawo Avogadra Objętość 22,4 dm3 dowolnego gazu zawiera w warunkach normalnych 6,02 ∙ 1023 cząsteczek. (Wyjątek stanowią gazy szlachetne ponieważ nie tworzą cząsteczek, dlatego objętość 22,4 dm3 gazu szlachetnego zawiera w warunkach normalnych 6,02 ∙ 1023 atomów.) Równe objętości różnych gazów w tych samych warunkach ciśnienia i temperatury mają jednakowe liczby cząsteczek. Znając objętość molową możemy obliczyć liczbę moli gazu, korzystając ze wzoru: n - liczba moli [mol] V - objętość gazu [dm3] Vmol – objętość molowa gazu czyli 22,4 dm3/mol

Prawo Avogadra – zadania Zadanie 1. Oblicz, ile moli cząsteczek zawiera 20 dm3 gazu odmierzonego w warunkach normalnych. a) rozwiązanie z zastosowaniem wzoru: Dane: V = 20 dm3 Vmol = 22,4 dm3/mol = = 0,89 mola n = ? [n = = dm3∙ mol/ dm3 = mol] Odpowiedź: 20 dm3 gazu odmierzonego w warunkach normalnych zawiera 0,89 mola cząsteczek. b) rozwiązanie z zastosowaniem proporcji: V = 20 dm3 1 mol 22,4 dm3 Vmol = 22,4 dm3/mol x 20 dm3 n = ? x = 13,4 mol

Prawo Avogadra – zadania Zadanie 2. Oblicz masę 1dm3 gazowego chloru w warunkach normalnych. rozwiązanie z zastosowaniem proporcji Dane: V = 1dm3 V = 22,4 dm3/mol 1mol 22,4dm3 mCl2 = ? MCl2 = 71g/mol 1mol 71g 22,4dm3 71g 1dm3 x x = 3,17g Odpowiedź: 1dm3 gazowego chloru w warunkach normalnych stanowi masę 3,17g.

Prawo Avogadra – zadania Zadanie 3. Oblicz, jaką objętość wyrażoną w decymetrach sześciennych zajmuje w warunkach normalnych 2,35 ∙ 1023 cząsteczek CH4. Dane: N = 2,35 ∙ 1023 cząsteczek NA = 6,02 ∙ 1023 cząsteczek /mol 1mol 6,02 ∙ 1023 cząsteczek Vmol = 22,4 dm3/mol 1mol 22,4 dm3 V = ? 6,02 ∙ 1023 cząsteczek 22,4 dm3 2,35 ∙ 1023 cząsteczek x x = 8,74 dm3 Odpowiedź: 2,35 ∙ 1023 cząsteczek CH4 w warunkach normalnych zajmuje objętość 8,74 dm3.

Obliczenia oparte na równaniach reakcji Obliczenia stechiometryczne – to zadania rachunkowe, których rozwiązanie opiera się na uzgodnionym równaniu reakcji. Wykorzystujemy w nich ilościową interpretację zapisu równania reakcji chemicznej. Dowolne równanie możemy w zależności od potrzeby interpretować na różne sposoby. Interpretacja molowa i interpretacja ilościowa w objętościach molowych 2H2(g) + O2(g) 2 H2O(c) Interpretacja molowa 2 mole 1 mol 2 mole Interpretacja ilościowa 44,8 dm3 22,4 dm3 w objętościach molowych Odpowiednią interpretację umieszczamy pod równaniem reakcji, natomiast dane z zadania nad równaniem reakcji. Musimy również pamiętać, aby posługiwać się tymi samymi jednostkami. Część danych może być podana w jednej, a część w drugiej jednostce. Trzeba jednak uważać, aby jednostki zapisane „ w tym samym pionie” były takie same.

Obliczenia oparte na równaniach reakcji – zadanie Zadanie 1. Oblicz objętość tlenu (w warunkach normalnych) potrzebną do utworzenia 100 g tlenku litu. V=? m = 100 g dane 4Li + O2 2 Li2O uzgodnione równanie reakcji 22,4 dm3 60 g ilościowa interpretacja równania M Li2O = 30g/mol x O2 100g Li2O 22,4 dm3 O2 60g Li2O x = 37,33 dm3 Odpowiedź: Aby otrzymać 100 g tlenku litu należy użyć 37,33 dm3tlenu.

Obliczenia stechiometryczne a wydajność reakcji Wydajność reakcji – to stosunek ilości produktu otrzymanej w danym procesie do oczekiwanej, maksymalnej możliwej do uzyskania ilości tego produktu, wynikającej z równania reakcji chemicznej. Wydajność oznaczmy symbolem: W Wydajności wyrażamy w: % Wydajność możemy obliczać ze wzoru: W = ∙ 100% Ilość produktu może być podawana w jednostkach masy, objętości lub w molach. Wydajność możemy obliczać z proporcji: ilość oczekiwana 100% (wynikająca z równania reakcji) ilość uzyskana x

Obliczenia stechiometryczne a wydajność reakcji – zadanie Zadanie 1. Oblicz wydajność reakcji otrzymywania CH3Cl, jeśli wiesz, że do reakcji użyto 28 dm3 metanu, a otrzymano 25 dm3chlorometanu. Obie objętości zostały zmierzone w warunkach normalnych. 28 dm3 x CH4 + Cl2 CH3Cl + HCl 22,4 dm3 22,4 dm3 Zastosowanie proporcji: 28 dm3 100 % 25 dm3 x x = 89,3% Odpowiedź: Wydajność reakcji otrzymania chlorometanu wynosi 89,3%.

Obliczenia stechiometryczne a gęstość roztworu Możemy wykorzystać objętość molową do obliczania gęstości dowolnego gazu w warunkach normalnych. Gęstość wyrażamy wzorem: D – gęstość gazu [g/ dm3] M – masa molowa gazu [g/mol] Vmol – objętość molowa gazów [dm3/mol ], czyli 22,4 dm3/mol

Źródła: Kosztołowicz P., Powtórka przed maturą – CHEMIA – zadania, zakres rozszerzony, Pazdro Krzysztof Oficyna Edukacyjna, Warszawa 2013 Hejwowska St., Marcinkowski R., Staluszka J., Chemia 1 i 2 – zbiór zadań, OPERON, Rumia 2002