სადაც m არის მასა, M არის მოლური მასა, V არის მოცულობა.

4. ავოგადროს კანონი.დააარსა იტალიელმა ფიზიკოსმა ავოგადრომ 1811 წელს. ნებისმიერი აირის იგივე მოცულობა, რომელიც აღებულია იმავე ტემპერატურაზე და იმავე წნევაზე, შეიცავს მოლეკულების ერთსა და იმავე რაოდენობას.

ამრიგად, ნივთიერების რაოდენობის კონცეფცია შეიძლება ჩამოყალიბდეს: ნივთიერების 1 მოლი შეიცავს ნაწილაკების რაოდენობას, რომელიც ტოლია 6,02 * 10 23 (ე.წ. ავოგადროს მუდმივი)

ამ კანონის შედეგი არის ის ნებისმიერი გაზის 1 მოლი იკავებს ნორმალურ პირობებში (P 0 \u003d 101,3 kPa და T 0 \u003d 298 K) მოცულობა ტოლია 22,4 ლიტრი.

5. ბოილ-მარიოტის კანონი

მუდმივ ტემპერატურაზე, მოცემული რაოდენობის გაზის მოცულობა უკუპროპორციულია იმ წნევისა, რომლის ქვეშ არის:

6. გეი-ლუსაკის კანონი

მუდმივი წნევის დროს, გაზის მოცულობის ცვლილება ტემპერატურის პირდაპირპროპორციულია:

V/T = კონსტ.

7. კავშირი აირის მოცულობას, წნევასა და ტემპერატურას შორის შეიძლება იყოს გამოხატული ბოილ-მარიოტისა და გეი-ლუსაკის ერთობლივი კანონი,რომელიც გამოიყენება გაზის მოცულობის ერთი მდგომარეობიდან მეორეში გადასატანად:

P 0 , V 0 ,T 0 - მოცულობითი წნევა და ტემპერატურა ნორმალურ პირობებში: P 0 =760 მმ Hg. Ხელოვნება. ან 101,3 კპა; T 0 \u003d 273 K (0 0 C)

8. მოლეკულური ღირებულების დამოუკიდებელი შეფასება მასები მ შეიძლება გაკეთდეს ე.წ მდგომარეობის განტოლებები იდეალური გაზისთვის ან კლაპეირონ-მენდელეევის განტოლებები :

pV=(მ/მ)*RT=vRT.(1.1)

სადაც R -გაზის წნევა დახურულ სისტემაში, ვ- სისტემის მოცულობა, t -გაზის მასა T -აბსოლუტური ტემპერატურა, R-უნივერსალური გაზის მუდმივი.

გაითვალისწინეთ, რომ მუდმივის მნიშვნელობა რშეიძლება მიღებულ იქნას მნიშვნელობების ჩანაცვლებით, რომლებიც ახასიათებს გაზის ერთი მოლი N.C. განტოლებაში (1.1):

რ = (p V) / (T) \u003d (101.325 kPa 22.4ლ) / (1 მოლი 273 კ) \u003d 8,31 ჯ / მოლ. კ)

პრობლემის გადაჭრის მაგალითები

მაგალითი 1გაზის მოცულობის ნორმალურ პირობებში მიყვანა.

რა მოცულობა (n.o.) დაიკავებს 0,4×10 -3 მ 3 გაზს 50 0 C ტემპერატურაზე და წნევა 0,954×10 5 Pa?

გადაწყვეტილება.გაზის მოცულობის ნორმალურ პირობებში მოსაყვანად გამოიყენეთ ზოგადი ფორმულა, რომელიც აერთიანებს ბოილ-მარიოტისა და გეი-ლუსაკის კანონებს:

pV/T = p 0 V 0 / T 0.

გაზის მოცულობა (n.o.) არის , სადაც T 0 = 273 K; p 0 \u003d 1,013 × 10 5 Pa; T = 273 + 50 = 323 K;

მ 3 \u003d 0,32 × 10 -3 მ 3.

როდესაც (ნ.ო.) აირი იკავებს 0,32×10 -3 მ 3 ტოლ მოცულობას.

მაგალითი 2გაზის ფარდობითი სიმკვრივის გამოთვლა მისი მოლეკულური წონის მიხედვით.

გამოთვალეთ ეთანის C 2 H 6 სიმკვრივე წყალბადიდან და ჰაერიდან.

გადაწყვეტილება.ავოგადროს კანონიდან გამომდინარეობს, რომ ერთი გაზის ფარდობითი სიმკვრივე მეორეზე უდრის მოლეკულური მასების თანაფარდობას ( მ ჰ) ამ აირების, ე.ი. D=M 1 /M 2. Თუ M 1С2Н6 = 30, M 2 H2 = 2, ჰაერის საშუალო მოლეკულური წონა არის 29, მაშინ ეთანის ფარდობითი სიმკვრივე წყალბადის მიმართ არის D H2 = 30/2 =15.

ეთანის ფარდობითი სიმკვრივე ჰაერში: D ჰაერი= 30/29 = 1.03, ე.ი. ეთანი წყალბადზე 15-ჯერ მძიმეა და ჰაერზე 1,03-ჯერ.

მაგალითი 3აირების ნარევის საშუალო მოლეკულური წონის განსაზღვრა ფარდობითი სიმკვრივით.

გამოთვალეთ აირების ნარევის საშუალო მოლეკულური წონა, რომელიც შედგება 80% მეთანისა და 20% ჟანგბადისგან (მოცულობით) წყალბადის მიმართ ამ აირების ფარდობითი სიმკვრივის მნიშვნელობების გამოყენებით.

გადაწყვეტილება.ხშირად გამოთვლები კეთდება შერევის წესის მიხედვით, რომელიც არის ის, რომ აირების მოცულობების თანაფარდობა ორკომპონენტიან აირის ნარევში უკუპროპორციულია ნარევის სიმკვრივესა და ამ ნარევის შემადგენელი აირების სიმკვრივეს შორის. . ავღნიშნოთ გაზის ნარევის ფარდობითი სიმკვრივე წყალბადთან მიმართებაში დ H2. ეს იქნება მეთანის სიმკვრივეზე მეტი, მაგრამ ჟანგბადის სიმკვრივეზე ნაკლები:

80დ H2 - 640 = 320 - 20 დ H2; დ H2 = 9.6.

აირების ამ ნარევის წყალბადის სიმკვრივეა 9,6. აირის ნარევის საშუალო მოლეკულური წონა მ H2 = 2 დ H2 = 9,6×2 = 19,2.

მაგალითი 4გაზის მოლური მასის გამოთვლა.

0,327 × 10 -3 მ 3 გაზის მასა 13 0 C ტემპერატურაზე და წნევა 1,040 × 10 5 Pa არის 0,828 × 10 -3 კგ. გამოთვალეთ გაზის მოლური მასა.

გადაწყვეტილება.თქვენ შეგიძლიათ გამოთვალოთ გაზის მოლური მასა მენდელეევ-კლაპეირონის განტოლების გამოყენებით:

სადაც მარის გაზის მასა; მარის გაზის მოლური მასა; რ- მოლური (უნივერსალური) აირის მუდმივი, რომლის მნიშვნელობა განისაზღვრება მიღებული საზომი ერთეულებით.

თუ წნევა იზომება Pa-ში, ხოლო მოცულობა m 3-ში, მაშინ რ\u003d 8,3144 × 10 3 J / (კმოლ × კ).

ნივთიერების 1 მოლის მასას მოლური მასა ეწოდება. რა ჰქვია ნივთიერების 1 მოლის მოცულობას? ცხადია, მას ასევე უწოდებენ მოლარულ მოცულობას.

რა არის წყლის მოლური მოცულობა? როცა 1 მოლი წყალი გავზომეთ, სასწორზე 18 გრ წყალი არ ავწონეთ - ეს მოუხერხებელია. საზომ ჭურჭელს ვიყენებდით: ცილინდრი ან ჭიქა, რადგან ვიცოდით, რომ წყლის სიმკვრივე 1 გ/მლ-ია. აქედან გამომდინარე, წყლის მოლური მოცულობა არის 18 მლ/მოლი. სითხეებისა და მყარი ნივთიერებებისთვის მოლური მოცულობა დამოკიდებულია მათ სიმკვრივეზე (ნახ. 52, ა). სხვა რამ გაზებზე (სურ. 52, ბ).

ბრინჯი. 52.
მოლარული მოცულობები (n.a.):
a - სითხეები და მყარი; ბ - აირისებრი ნივთიერებები

თუ ავიღებთ 1 მოლ წყალბადს H 2 (2 გ), 1 მოლ ჟანგბადს O 2 (32 გ), 1 მოლ ოზონს O 3 (48 გ), 1 მოლ ნახშირორჟანგს CO 2 (44 გ) და თუნდაც 1. მოლი წყლის ორთქლი H 2 O (18 გ) იმავე პირობებში, მაგალითად, ნორმალური (ქიმიაში ჩვეულებრივ პირობებს ვუწოდოთ 0 ° C ტემპერატურა და წნევა 760 მმ Hg, ან 101.3. კპა), გამოდის, რომ რომელიმე აირის 1 მოლი დაიკავებს იმავე მოცულობას, უდრის 22,4 ლიტრს და შეიცავს მოლეკულების იგივე რაოდენობას - 6 × 10 23.

და თუ ავიღებთ 44,8 ლიტრ გაზს, მაშინ მისი ნივთიერებიდან რამდენი იქნება მიღებული? რა თქმა უნდა, 2 მოლი, რადგან მოცემული მოცულობა ორჯერ აღემატება მოლარულ მოცულობას. აქედან გამომდინარე:

სადაც V არის გაზის მოცულობა. აქედან

მოლური მოცულობა არის ფიზიკური სიდიდე, რომელიც უდრის ნივთიერების მოცულობის თანაფარდობას ნივთიერების რაოდენობასთან.

აირისებრი ნივთიერებების მოლური მოცულობა გამოიხატება ლ/მოლში. Vm - 22,4 ლ/მოლ. ერთი კილომოლის მოცულობას კილომოლარს უწოდებენ და იზომება მ 3/კმოლში (Vm = 22,4 მ 3/კმოლ). შესაბამისად, მილიმოლარის მოცულობა არის 22,4 მლ/მმოლი.

ამოცანა 1. იპოვეთ 33,6 მ 3 ამიაკის NH 3 (ნ.ა.) მასა.

ამოცანა 2. იპოვეთ მასა და მოცულობა (ნ.ს.), რომელიც აქვს 18 × 10 20 წყალბადის სულფიდის H 2 S მოლეკულას.

პრობლემის გადაჭრისას ყურადღება მივაქციოთ მოლეკულების რაოდენობას 18 × 10 20 . ვინაიდან 10 20 1000-ჯერ ნაკლებია 10 23-ზე, ცხადია, გამოთვლები უნდა განხორციელდეს მმოლ, მლ/მმოლ და მგ/მმოლ გამოყენებით.

საკვანძო სიტყვები და ფრაზები

1. გაზების მოლური, მილიმოლური და კილომოლარული მოცულობები.
2. აირების მოლური მოცულობა (ნორმალურ პირობებში) არის 22,4 ლ/მოლ.
3. ნორმალური პირობები.

კომპიუტერთან მუშაობა

1. მიმართეთ ელექტრონულ აპლიკაციას. შეისწავლეთ გაკვეთილის მასალა და შეასრულეთ შემოთავაზებული დავალებები.
2. მოიძიეთ ინტერნეტში ელექტრონული ფოსტის მისამართები, რომლებიც შეიძლება გახდეს დამატებითი წყაროები, რომლებიც გამოავლენს აბზაცის საკვანძო სიტყვებისა და ფრაზების შინაარსს. შესთავაზეთ მასწავლებელს თქვენი დახმარება ახალი გაკვეთილის მომზადებაში - მოამზადეთ ანგარიში შემდეგი აბზაცის საკვანძო სიტყვებსა და ფრაზებზე.

კითხვები და ამოცანები

1. იპოვეთ მოლეკულების მასა და რაოდენობა n-ზე. წ. ა) 11,2 ლიტრი ჟანგბადისთვის; ბ) 5,6 მ 3 აზოტი; გ) 22,4 მლ ქლორი.
2. იპოვეთ მოცულობა, რომელიც n. წ. მიიღებს: ა) 3 გ წყალბადს; ბ) 96 კგ ოზონი; გ) 12 × 10 20 აზოტის მოლეკულა.
3. იპოვეთ არგონის, ქლორის, ჟანგბადის და ოზონის სიმკვრივეები (მასა 1 ლიტრი) n-ზე. წ. რამდენ მოლეკულას შეიცავს თითოეული ნივთიერების 1 ლიტრი იმავე პირობებში?
4. გამოთვალეთ 5 ლ (ნ.ა.) მასა: ა) ჟანგბადი; ბ) ოზონი; გ) ნახშირორჟანგი CO 2.
5. მიუთითეთ რომელია უფრო მძიმე: ა) 5 ლიტრი გოგირდის დიოქსიდი (SO 2) ან 5 ლიტრი ნახშირორჟანგი (CO 2); ბ) 2 ლიტრი ნახშირორჟანგი (CO 2) ან 3 ლიტრი ნახშირორჟანგი (CO).

კავშირი იდეალური აირის წნევასა და მოცულობას შორის მუდმივ ტემპერატურაზე ნაჩვენებია ნახ. ერთი.

გაზის ნიმუშის წნევა და მოცულობა უკუპროპორციულია, ანუ მათი პროდუქტები მუდმივია: pV = const. ეს ურთიერთობა შეიძლება დაიწეროს უფრო მოსახერხებელი ფორმით პრობლემების გადასაჭრელად:

p1 ვ 1 =გვ 2 V 2(ბოილ-მარიოტის კანონი).

წარმოიდგინეთ, რომ 50 ლიტრი გაზი (V 1 ), 2 ატმ (p 1) წნევის ქვეშ, შეკუმშული 25 ლ მოცულობამდე (V 2), მაშინ მისი ახალი წნევა ტოლი იქნება:

იდეალური აირების თვისებების დამოკიდებულება ტემპერატურაზე განისაზღვრება გეი-ლუსაკის კანონით: გაზის მოცულობა პირდაპირპროპორციულია მის აბსოლუტურ ტემპერატურაზე (მუდმივ მასაზე: V = kT,სადაც კ-პროპორციულობის ფაქტორი). ეს ურთიერთობა ჩვეულებრივ იწერება უფრო მოსახერხებელი ფორმით პრობლემების გადასაჭრელად:

მაგალითად, თუ 100 ლიტრი გაზი 300K ტემპერატურაზე გაცხელდება 400K-მდე წნევის შეცვლის გარეშე, მაშინ უფრო მაღალ ტემპერატურაზე გაზის ახალი მოცულობა ტოლი იქნება.

გაზის კომბინირებული კანონის ჩაწერა pV/T== const შეიძლება გარდაიქმნას მენდელეევ-კლაპეირონის განტოლებაში:

სადაც R-უნივერსალური გაზის მუდმივი, a არის გაზის მოლების რაოდენობა.

მენდელეევ-კლაპეირონის განტოლება იძლევა მრავალფეროვან გამოთვლებს. მაგალითად, შეგიძლიათ განსაზღვროთ გაზის მოლების რაოდენობა 3 ატმოსფეროზე და 400K ტემპერატურაზე, რომელიც იკავებს 70 ლიტრ მოცულობას:

გაზის გაერთიანებული კანონის ერთ-ერთი შედეგი: სხვადასხვა გაზების თანაბარი მოცულობა ერთსა და იმავე ტემპერატურასა და წნევაზე შეიცავს მოლეკულების ერთსა და იმავე რაოდენობას. ეს არის ავოგადროს კანონი.

თავის მხრივ, მნიშვნელოვანი შედეგი ასევე გამომდინარეობს ავოგადროს კანონიდან: სხვადასხვა აირის ორი იდენტური მოცულობის მასები (რა თქმა უნდა, იმავე წნევასა და ტემპერატურაზე) დაკავშირებულია მათ მოლეკულურ წონასთან:

მ 1 /მ 2 = მ 1 /მ 2 (მ 1 და m 2 არის ორი აირის მასები);

M1 IM 2 არის ფარდობითი სიმკვრივე.

ავოგადროს კანონი მხოლოდ იდეალურ გაზებზე ვრცელდება. ნორმალურ პირობებში ძნელად შეკუმშვადი აირები (წყალბადი, ჰელიუმი, აზოტი, ნეონი, არგონი) შეიძლება ჩაითვალოს იდეალურად. ნახშირბადის მონოქსიდისთვის (IV), ამიაკის, გოგირდის ოქსიდისთვის (IV), იდეალურობიდან გადახრები უკვე შეინიშნება ნორმალურ პირობებში და იზრდება წნევის მატებასთან და ტემპერატურის კლებასთან ერთად.

მაგალითი 1. ნახშირორჟანგს 1 ლიტრი მოცულობით ნორმალურ პირობებში აქვს 1,977 გ მასა რა უდრის რეალურ მოცულობას ამ აირის მოლი (ნ.ა.)? ახსენი პასუხი.

გადაწყვეტილება.მოლური მასა M (CO 2) \u003d 44 გ / მოლი, მაშინ მოლის მოცულობაა 44 / 1.977 \u003d 22.12 (ლ). ეს მნიშვნელობა ნაკლებია იდეალური აირებისთვის მიღებულზე (22,4 ლ). მოცულობის შემცირება დაკავშირებულია CO 2 მოლეკულებს შორის ურთიერთქმედების ზრდასთან, ანუ იდეალურობიდან გადახრასთან.

მაგალითი 2. აირისებრი ქლორი, რომლის წონაა 0,01 გ, რომელიც მდებარეობს დალუქულ ამპულაში 10 სმ 3 მოცულობით, თბება 0-დან 273 o C-მდე. როგორია ქლორის საწყისი წნევა 0 o C-ზე და 273 o C-ზე?

გადაწყვეტილება. M r (Cl 2)=70,9; შესაბამისად 0,01 გ ქლორს შეესაბამება 1,4 10 -4 მოლი. ამპულის მოცულობაა 0,01ლ. მენდელეევ-კლაპეირონის განტოლების გამოყენებით pV=vRT,იპოვნეთ ქლორის საწყისი წნევა (გვ 1 ) 0 o C-ზე:

ანალოგიურად ვპოულობთ ქლორის წნევას (p 2) 273 o C-ზე: p 2 \u003d 0,62 ატმ.

მაგალითი 3. რა მოცულობას იკავებს 10 გ ნახშირბადის მონოქსიდი (II) 15 o C ტემპერატურაზე და 790 მმ Hg წნევაზე. Ხელოვნება.?

გადაწყვეტილება.

Დავალებები

1 . რა მოცულობას (N.S.-ზე) იკავებს 0,5 მოლი ჟანგბადი?
2 . რა მოცულობა იკავებს წყალბადს, რომელიც შეიცავს 18-10 23 მოლეკულას (ნ.ა.)?
3 . რა არის გოგირდის ოქსიდის (IV) მოლური მასა, თუ ამ აირის წყალბადის სიმკვრივეა 32?
4 . რა მოცულობას იკავებს 68 გ ამიაკი 2 ატმოსფეროზე და 100 o C ტემპერატურაზე?
5 . 1,5 ლიტრი მოცულობის დახურულ ჭურჭელში არის წყალბადის სულფიდის ნარევი ჭარბი ჟანგბადით 27 o C ტემპერატურაზე და 623,2 მმ Hg წნევით. Ხელოვნება. იპოვნეთ ჭურჭელში არსებული ნივთიერებების მთლიანი რაოდენობა.
6 . დიდ ოთახში ტემპერატურის გაზომვა შესაძლებელია "გაზის" თერმომეტრით. ამ მიზნით, 80 მლ შიდა მოცულობის შუშის მილი ივსება აზოტით 20°C ტემპერატურაზე და 101,325 კპა წნევაზე. ამის შემდეგ მილი ნელა და ფრთხილად გაიტანეს ოთახიდან თბილ ოთახში. თერმული გაფართოების გამო გაზი გამოდიოდა მილიდან და გროვდებოდა სითხის ზემოთ, რომლის ორთქლის წნევა უმნიშვნელოა. მილიდან გამომავალი გაზის საერთო მოცულობა (გაზომილი 20°C და 101,325 კპა) არის 3,5 მლ. რამდენი მოლი აზოტი დასჭირდა შუშის მილის შესავსებად და როგორია თბილი ოთახის ტემპერატურა?
7 . ქიმიკოსმა, რომელმაც XIX საუკუნის შუა წლებში დაადგინა ახალი X ელემენტის ატომური მასა, გამოიყენა შემდეგი მეთოდი: მან მიიღო X ელემენტის შემცველი ოთხი ნაერთი (A, B, C და D) და დაადგინა ელემენტის მასური წილი ( %) თითოეულ მათგანში. ჭურჭელში, საიდანაც ჰაერი ადრე იყო ევაკუირებული, მან მოათავსა თითოეული ნაერთი, გადაყვანილი აირის მდგომარეობაში 250 o C-ზე და დაადგინა ნივთიერების ორთქლის წნევა 1,013 10 5 Pa. აირისებრი ნივთიერების მასა განისაზღვრა ცარიელი და სავსე ჭურჭლის მასების სხვაობიდან. ანალოგიური პროცედურა ჩატარდა აზოტით. შედეგი იყო ასეთი ცხრილი:

გაზი	საერთო წონა, გ	x ელემენტის მასური წილი () ნივთიერებაში,%
N 2	0,652	-
მაგრამ	0,849	97,3
ბ	2,398	68,9
AT	4,851	85,1
გ	3,583	92,2

დაადგინეთ X ელემენტის სავარაუდო ატომური მასა.

8 . 1826 წელს ფრანგმა ქიმიკოსმა დიუმამ შემოგვთავაზა ორთქლის სიმკვრივის განსაზღვრის მეთოდი, რომელიც გამოიყენება ბევრ ნივთიერებაზე. ამ მეთოდის გამოყენებით შესაძლებელი გახდა ნაერთების მოლეკულური წონის პოვნა, ავოგადროს ჰიპოთეზის გამოყენებით, რომ თანაბარი რაოდენობით მოლეკულები შეიცავს გაზებსა და ორთქლებში თანაბარ წნევას და ტემპერატურას. თუმცა, დიუმას მეთოდის მიხედვით გაკეთებული ექსპერიმენტები ზოგიერთ ნივთიერებაზე ეწინააღმდეგებოდა ავოგადროს ჰიპოთეზას და კითხვის ნიშნის ქვეშ აყენებდა ამ მეთოდით მოლეკულური წონის განსაზღვრის შესაძლებლობას. აქ არის ერთ-ერთი ასეთი ექსპერიმენტის აღწერა (ნახ. 2).

ა.ჭურჭლის კისერზე აცნობილი მოცულობის, ამიაკის b აწონილი ნაწილი მოათავსეს და გაცხელეს ღუმელში inამ ტემპერატურამდე თ ო ,რომლის დროსაც მთელი ამიაკი აორთქლდა. მიღებულმა ორთქლებმა ჭურჭლიდან ჰაერი გადაინაცვლა, ზოგიერთი მათგანი გამოირჩეოდა ნისლის სახით. გახურდა ტ ოჭურჭელი, რომელშიც წნევა იყო ატმოსფერული წნევის ტოლი, დალუქული იყო შეკუმშვის გასწვრივ r, შემდეგ გაცივდა და იწონიდა.

შემდეგ ჭურჭელი გახსნეს, გარეცხეს შესქელებული ამიაკისგან, გააშრეს და კვლავ აწონეს. განსხვავებით, განისაზღვრა ამიაკის m მასა.

ეს მასა, როცა გაცხელდება ტ ოზეწოლა ჰქონდა R,ატმოსფერულის ტოლი, მოცულობის მქონე ჭურჭელში ვ.ჭურჭლისთვის a, წინასწარ განსაზღვრული იყო წყალბადის ცნობილი მასის წნევა და მოცულობა ოთახის ტემპერატურაზე. ამიაკის მოლეკულური წონის თანაფარდობა წყალბადის მოლეკულურ წონასთან განისაზღვრა ფორმულით

მიიღო ღირებულება M / M (H 2) \u003d 13.4. NH 4 Cl ფორმულიდან გამოთვლილი თანაფარდობა იყო 26.8.

ბ.ექსპერიმენტი განმეორდა, მაგრამ ჭურჭლის კისერი დაიხურა ფოროვანი აზბესტის საცობით. დ,გაჟღენთილია გაზებისა და ორთქლის მიმართ. ამავე დროს, ჩვენ მივიღეთ ურთიერთობა მ/ M (H 2) \u003d 14.2.

in.ჩვენ გავიმეორეთ ექსპერიმენტი b, მაგრამ გავზარდეთ ამიაკის საწყისი ნიმუში 3-ჯერ. თანაფარდობა ტოლი გახდა M/M (H 2) = 16,5.
ახსენით აღწერილი ექსპერიმენტის შედეგები და დაადასტურეთ, რომ ავოგადროს კანონი ამ შემთხვევაში იყო დაცული.

1. ნებისმიერი გაზის მოლი იკავებს მოცულობას (ნ.ა.) 22,4 ლიტრს; 0,5 მოლი O 2 იკავებს 22,40,5 \u003d 11,2 (ლ) მოცულობას.
2. წყალბადის მოლეკულების რაოდენობა უდრის 6,02-10 23 (ავოგადროს რიცხვი), n. წ. იკავებს მოცულობას 22,4 ლ (1 მოლი); მაშინ

3. გოგირდის(IV) ოქსიდის მოლური მასა: M(SO 2) = 322 = 64 (გ/მოლი).
4. ნ. წ. 1 მოლი NH3, ტოლია 17 გ, იკავებს 22,4 ლიტრ მოცულობას, 68 გ იკავებს მოცულობას. Xლ ,

აირის მდგომარეობის განტოლებიდან p o V o /T o = p 1 V 1 /T 1 ვპოულობთ

H 2 S და O 2 ნარევები.

6 . მილის აზოტით შევსებისას

მილში დარჩა (საწყის პირობებში) V 1: 80-3.5 = 76.5 (მლ). ტემპერატურის მატებასთან ერთად, აზოტმა, რომელიც იკავებდა 76,5 მლ (V 1) მოცულობას 20 o C ტემპერატურაზე, დაიწყო V 2 = 80 მლ მოცულობის დაკავება. შემდეგ, Т 1 /Т 2 = = V 1 /V 2 მიხედვით გვაქვს

დავუშვათ, რომ 250 ° C ტემპერატურაზე, ნივთიერებები A, B, C, D იდეალური აირებია. შემდეგ ავოგადროს კანონის მიხედვით

X ელემენტის მასა A, B, C და D ნივთიერების 1 მოლში (გ/მოლ):

M(A) . 0,973 = 35,45; მ(B) . 0,689 = 70,91; M (B). 0.851 = 177.17; M(G) . 0.922= 141.78

ვინაიდან ნივთიერების მოლეკულაში უნდა იყოს X ელემენტის ატომების მთელი რიცხვი, აუცილებელია ვიპოვოთ მიღებული მნიშვნელობების უდიდესი საერთო გამყოფი. ეს არის 35,44 გ/მოლი და ეს რიცხვი შეიძლება ჩაითვალოს X ელემენტის სავარაუდო ატომურ მასად.

8. ნებისმიერ თანამედროვე ქიმიკოსს შეუძლია ადვილად ახსნას ექსპერიმენტის შედეგები. ცნობილია, რომ ამიაკის სუბლიმაცია - ამონიუმის ქლორიდი - არის ამ მარილის თერმული დაშლის შექცევადი პროცესი:

NH4Cl		NH3	+ HCl.
53,5		17	36,5

გაზის ფაზაში არის ამიაკი და წყალბადის ქლორიდი, მათი საშუალო ფარდობითი მოლეკულური წონა მ ტ

ნაკლებად ნათელია შედეგის ცვლილება აზბესტის დანამატის არსებობისას. თუმცა, გასული საუკუნის შუა ხანებში, სწორედ ფოროვანი ("ბურღული") ტიხრების ექსპერიმენტებმა აჩვენა, რომ ამიაკის ორთქლი შეიცავდა ორ გაზს. მსუბუქი ამიაკი უფრო სწრაფად გადის ფორებში და ადვილად შესამჩნევია სუნით ან სველი ინდიკატორის ქაღალდით.

ფოროვანი ტიხრების მეშვეობით გაზების ფარდობითი გამტარიანობის შესაფასებლად მკაცრი გამოხატულება მოცემულია აირების მოლეკულურ-კინეტიკური თეორიით. გაზის მოლეკულების საშუალო სიჩქარე
, სადაც R არის გაზის მუდმივი; T -აბსოლუტური ტემპერატურა; M -მოლური მასა. ამ ფორმულის მიხედვით, ამიაკი უფრო სწრაფად უნდა გავრცელდეს, ვიდრე წყალბადის ქლორიდი:

შესაბამისად, როდესაც აზბესტის საცობი შეჰყავთ კოლბის ყელში, კოლბაში არსებულ გაზს ექნება დრო, რომ გარკვეულწილად გამდიდრდეს მძიმე HC1-ით იმ დროის განმავლობაში, როდესაც წნევა ატმოსფერულ წნევას გაუტოლდება. ამ შემთხვევაში გაზის ფარდობითი სიმკვრივე იზრდება. NH 4 C1 მასის ზრდით, მოგვიანებით დადგინდება ატმოსფერული წნევის ტოლი წნევა (აზბესტის საცობი ხელს უშლის კოლბიდან ორთქლის სწრაფ გაჟონვას), კოლბაში გაზი შეიცავს უფრო მეტ წყალბადის ქლორიდს, ვიდრე წინაში. საქმე; გაიზრდება გაზის სიმკვრივე.

გაზის გრამ-მოლეკულის მოცულობა, ისევე როგორც გრამ-მოლეკულის მასა, არის მიღებული საზომი ერთეული და გამოიხატება მოცულობის ერთეულების თანაფარდობით - ლიტრი ან მილილიტრი მოლთან. ამრიგად, გრამ-მოლეკულური მოცულობის განზომილება არის ლ / მოლი ან მლ / მოლი. ვინაიდან გაზის მოცულობა დამოკიდებულია ტემპერატურასა და წნევაზე, გაზის გრამ-მოლეკულური მოცულობა იცვლება პირობების მიხედვით, მაგრამ ვინაიდან ყველა ნივთიერების გრამ-მოლეკულები შეიცავს მოლეკულების ერთსა და იმავე რაოდენობას, ყველა ნივთიერების გრამ-მოლეკულები იგივე პირობები იკავებს ერთსა და იმავე მოცულობას. ნორმალურ პირობებში. = 22,4 ლ/მოლი, ანუ 22400 მლ/მოლი. გაზის გრამმოლეკულური მოცულობის ხელახალი გამოთვლა ნორმალურ პირობებში თითო მოცულობაზე წარმოების მოცემულ პირობებში. გამოითვლება განტოლების მიხედვით: J-t-tr, საიდანაც გამოდის, რომ სადაც Vo არის გაზის გრამმოლეკულური მოცულობა ნორმალურ პირობებში, Umol არის გაზის სასურველი გრამმოლეკულური მოცულობა. მაგალითი. გამოთვალეთ გაზის გრამმოლეკულური მოცულობა 720 მმ Hg-ზე. Ხელოვნება. და 87°C. გადაწყვეტილება. ყველაზე მნიშვნელოვანი გამოთვლები დაკავშირებულია გაზის გრამმოლეკულურ მოცულობასთან ა) გაზის მოცულობის გადაქცევა მოლების რაოდენობაზე და მოლების რაოდენობაზე აირების მოცულობაზე. მაგალითი 1. გამოთვალეთ რამდენი მოლი შეიცავს 500 ლიტრ გაზს ნორმალურ პირობებში. გადაწყვეტილება. მაგალითი 2. გამოთვალეთ 3 მოლი აირის მოცულობა 27 * C 780 მმ Hg. Ხელოვნება. გადაწყვეტილება. ჩვენ ვიანგარიშებთ გაზის გრამმოლეკულურ მოცულობას მითითებულ პირობებში: V - ™ ** RP ქ. - 22.ალ/მოლ. 300 deg \u003d 94 p. -273 vrad 780 mm Hg "ap.--24" ° გამოთვალეთ მოცულობა 3 მოლი გრამი მოლეკულური გაზის მოცულობა V \u003d 24,0 ლ / მოლი 3 მოლი \u003d 72 ლ მასის კონსოლი ბ) გაზის მოცულობა და გაზის მოცულობა მის მასაზე. პირველ შემთხვევაში, გაზის მოლების რაოდენობა ჯერ გამოითვლება მისი მასიდან, შემდეგ კი გაზის მოცულობა გამოითვლება ნაპოვნი მოლების რაოდენობის მიხედვით. მეორე შემთხვევაში, გაზის მოლების რაოდენობა ჯერ გამოითვლება მისი მოცულობიდან, შემდეგ კი აღმოჩენილი მოლების რაოდენობის მიხედვით, აირის მასა. მაგალითი 1, გამოთვალეთ 5,5 გ ნახშირორჟანგის CO * ხსნარის მოცულობა (N.C.). |icoe ■= 44 გ/მოლი V = 22,4 ლ/მოლი 0,125 მოლი 2,80 ლ მაგალითი 2. გამოთვალეთ 800 მლ (ნ.ა.) ნახშირბადის მონოქსიდის CO მასა. გადაწყვეტილება. | * w => 28 გ / მოლ მ " 28 გ / ლნმ 0,036 კეთდება * \u003d" 1,000 გ თუ გაზის მასა გამოიხატება არა გრამებში, არამედ კილოგრამებში ან ტონებში და მისი მოცულობა გამოიხატება არა ლიტრებში ან მილილიტრებში, მაგრამ კუბურ მეტრებში, მაშინ შესაძლებელია ამ გამოთვლების ორმაგი მიდგომა: ან უფრო მაღალი ზომების დაყოფა ქვედაზე, ან ცნობილია ae-ს გამოთვლა მოლეკულებით და კილოგრამ-მოლეკულებით ან ტონა-მოლეკულებით, შემდეგი შეფარდების გამოყენებით: ნორმალურ პირობებში 1 კილოგრამი მოლეკულა-22400 ლ/კმოლ, 1 ტონა მოლეკულა 22400 მ*/ტმოლ. ერთეულები: კილოგრამი-მოლეკულა - კგ/კმოლი, ტონა-მოლეკულა - ტ/თმოლი. მაგალითი 1. გამოთვალეთ 8,2 ტონა ჟანგბადის მოცულობა. გადაწყვეტილება. 1 ტონა-მოლეკულა ოა » 32 ტ/ტმოლ. ვპოულობთ ჟანგბადის ტონა-მოლეკულების რაოდენობას, რომელიც შეიცავს 8,2 ტონა ჟანგბადს: 32 ტ/ტმოლ ** 0,1 გამოთვალეთ 1000 -კ* ამიაკის მასა (ნ.ა.). გადაწყვეტილება. ჩვენ ვიანგარიშებთ ტონა-მოლეკულების რაოდენობას ამიაკის მითითებულ რაოდენობაში: "-stay5JT-0,045 ტ/მოლი გამოთვალეთ ამიაკის მასა: 1 ტონა-მოლეკულა NH, 17 ტ/მოლ tyv, \u003d 17 ტ/მოლი 0,045 ტ/ მოლი * 0,765 ტ გაანგარიშების ზოგადი პრინციპი, რომელიც დაკავშირებულია აირის ნარევებთან, არის ის, რომ ცალკეულ კომპონენტებთან დაკავშირებული გამოთვლები ცალ-ცალკე კეთდება, შემდეგ კი შედეგები ჯამდება. მაგალითი 1. გამოთვალეთ რა მოცულობის აირის ნარევი შედგება 140 გ აზოტისგან და ნორმალურ პირობებში დაიკავებს 30 ე წყალბადი. გამოსავალი გამოთვალეთ ნარევში შემავალი მოლი აზოტისა და წყალბადის რაოდენობა (No. "= 28 ე/მოლი; cn, = 2 გ/მოლი): 140 £ 30 28 გ/მ. mol W სულ 20 მოლი გრამი გაზის მოლეკულური მოცულობა გამოთვალეთ ნარევის მოცულობა: Ueden 22 "4 AlnoAb 20 mol" 448 ლ მაგალითი 2. გამოთვალეთ 114 ნარევის მასა (n.a.) ნახშირბადის მონოქსიდის და ნახშირორჟანგის, რომლის მოცულობითი შემადგენლობა გამოიხატება თანაფარდობით: /lso: /iso, = 8:3. გადაწყვეტილება. მითითებული შემადგენლობის მიხედვით ვპოულობთ თითოეული აირის მოცულობას პროპორციული გაყოფის მეთოდით, რის შემდეგაც ვიანგარიშებთ მოლის შესაბამის რაოდენობას: t/II l "8 Q" "11 J 8 Q Ksoe 8 + 3 8 * Va. > "a & + & * VCQM grfc - 0 "36 ^-grfc "" 0.134 jas * გამოთვლა! თითოეული აირის მასა თითოეული მათგანის მოლის ნაპოვნი რიცხვიდან. 1 "co 28 გ/მოლ; jico . \u003d 44 გ / მოლი მოო "28 ე! მოლი 0.36 მოლი "სამხრეთ ტკო. \u003d 44 ე/ჟამ" - 0.134 "აუ> - 5.9 გ თითოეული კომპონენტის ნაპოვნი მასების მიმატებით, ვპოულობთ მასას. ნარევი: გაზი გრამმოლეკულური მოცულობით ზემოთ განხილული იყო გაზის მოლეკულური წონის გამოთვლის მეთოდი შედარებითი სიმკვრივით. ახლა განვიხილავთ გაზის მოლეკულური წონის გამოთვლის მეთოდს გრამმოლეკულური მოცულობით. გაანგარიშებისას, ვარაუდობენ, რომ გაზის მასა და მოცულობა პირდაპირპროპორციულია ერთმანეთის მიმართ. აქედან გამომდინარეობს, რომ "გაზის მოცულობა და მისი მასა დაკავშირებულია ერთმანეთთან, როგორც გაზის გრამმოლეკულური მოცულობა არის მისი გრამმოლეკულური მასა, რომელიც მათემატიკაში რომელი ფორმა გამოიხატება შემდეგნაირად: V_ უშც / ი ( x სადაც Un * "- გრამმოლეკულური მოცულობა, p - გრამმოლეკულური წონა. აქედან _ ჰუიოლ თ პ? მოდით განვიხილოთ გაანგარიშების ტექნიკა კონკრეტულ მაგალითზე. "მაგალითი. 34 $ ju გაზის მასა 740 მმ Hg, spi და 21 ° C არის 0,604 გ. გამოთვალეთ გაზის მოლეკულური წონა. გადაწყვეტილება. ამოსახსნელად, თქვენ უნდა იცოდეთ გაზის გრამმოლეკულური მოცულობა. ამიტომ, სანამ გამოთვლებზე გადავიდეთ, აუცილებელია გავითვალისწინოთ გაზის კონკრეტულ გრამმოლეკულურ მოცულობაზე. შეგიძლიათ გამოიყენოთ გაზის სტანდარტული გრამმოლეკულური მოცულობა, რომელიც უდრის 22,4 ლ/მოლ. მაშინ პრობლემის მდგომარეობაში მითითებული გაზის მოცულობა ნორმალურ პირობებში უნდა მიიყვანოთ. მაგრამ შესაძლებელია, პირიქით, გაზის გრამმოლეკულური მოცულობის გამოთვლა პრობლემაში მითითებულ პირობებში. გაანგარიშების პირველი მეთოდით მიიღება შემდეგი დიზაინი: 740 * mrt.st .. 340 ml - 273 deg ^ Q ^ 0 760 mm Hg. Ხელოვნება. 294 გრადუსი ™ 1 ლ.1 - 22.4 ლ / მოლი 0.604 in _ s, ypya. -m-8 \u003d 44 g, M0Ab მეორე მეთოდით ვხვდებით: V - 22»4 A! mol No mm Hg. ქ.-29A გრადუსი 0A77 l1ylv. Uiol 273 vrad 740 mmHg Ხელოვნება. ~ R * 0 ** ორივე შემთხვევაში, ჩვენ ვიანგარიშებთ გრამი მოლეკულის მასას, მაგრამ რადგან გრამ მოლეკულა რიცხობრივად უდრის მოლეკულურ მასას, ამით ვპოულობთ მოლეკულურ მასას.

2.1. გაზის ფარდობითი სიმკვრივე დტოლია გაზების სიმკვრივეების (ρ 1 და ρ 2) თანაფარდობა (იგივე წნევა და ტემპერატურა):

d \u003d ρ 1: ρ 2 ≈ M 1: M 2 (2.1)

სადაც M 1 და M 2 არის აირების მოლეკულური წონა.

გაზის შედარებითი სიმკვრივე:

ჰაერთან შედარებით: d ≈ M/29
წყალბადის მიმართ: d ≈ M/2

სადაც М, 29 და 2 არის მოცემული აირის, ჰაერის და წყალბადის შესაბამისი მოლეკულური წონა.

2.2. წონის რაოდენობა ა (გ) გაზი მოცემულ მოცულობაში V (დმ 3-ში):

• a \u003d M * 1.293 * p * 273 * V / 28.98 (273 + t) * 760 \u003d 0.01605 * p * M * V / 273 + t (2.2)

სადაც M არის გაზის მოლეკულური წონა, p არის გაზის წნევა, მმ Hg, t არის გაზის ტემპერატურა, 0 C.

გაზის რაოდენობა გ-ში 1 დმ 3 ნორმალურ პირობებში

სადაც d არის გაზის ფარდობითი სიმკვრივე ჰაერთან მიმართებაში.

2.3.V მოცულობა იკავებს გაზის მოცემულ წონით რაოდენობას :

V \u003d a * 22.4 * 760 * (273 + t) / M * p (2.4)

2.5. გაზის ნარევები

n ფორმის კომპონენტების ნარევის მასა (გრ) V 1, V 2 ... V n მოცულობებით და M 1, M 2 ... M n მოლეკულური წონით უდრის

სადაც 22,4 არის 1 მოლი ნივთიერების მოცულობა აირისებრ მდგომარეობაში 273 K და 101,32 kPa (0 ° C და 760 mm Hg)

ვინაიდან ნარევის მოცულობა V \u003d V 1 + V 2 + ... + V n, მაშინ მის 1 დმ 3-ს აქვს მასა:

აირის ნარევის საშუალო მოლეკულური წონა M (მისი თვისებების დანამატებით) უდრის:

გაზის ნარევების კომპონენტების კონცენტრაცია ყველაზე ხშირად გამოხატულია მოცულობის პროცენტულად. მოცულობის კონცენტრაცია (V 1 /V·100) რიცხობრივად ემთხვევა კომპონენტის ნაწილობრივი წნევის წილადს (р 1 /р·100) და მის მოლარულ კონცენტრაციას (M 1 /M·100).

ცალკეული კომპონენტების i პროპორციები აირის ნარევში ტოლია, %

მასიური მოცულობითი

სადაც q i არის ნარევში i-ე კომპონენტის მასის შემცველობა.

სხვადასხვა გაზების თანაბარი მოცულობა ერთსა და იმავე პირობებში შეიცავს მოლეკულების ერთსა და იმავე რაოდენობას, ასე რომ

p 1: p 2: ... = V 1: V 2: ... = M 1: M 2: ...

სადაც M არის მოლების რაოდენობა.

კომპონენტის მოლის რაოდენობა:

თუ გაზი იგივე პირობებშია(P, T) და საჭიროა მისი მოცულობის ან მასის განსაზღვრა სხვა პირობებში (P´, T´), შემდეგ გამოიყენება შემდეგი ფორმულები:

მოცულობის კონვერტაციისთვის

მასობრივი კონვერტაციისთვის

T = კონსტ ნაწილობრივი წნევაგაჯერებული ორთქლი აირის ნარევში, მთლიანი წნევის მიუხედავად, მუდმივია. 101,32 kPa და T K, 1 მოლი გაზი ან ორთქლი იკავებს 22,4 (T / 273) dm 3 მოცულობას. თუ ორთქლის წნევა ამ ტემპერატურაზე არის P us, მაშინ 1 მოლის მოცულობა არის:

ამრიგად, 1 მ 3 წყვილი მოლეკულური წონის M მასა T ტემპერატურაზე და წნევა P ტოლია ჩვენთან, გ/მ 3-ში.

გაჯერებული ორთქლის მასის შემცველობის ცოდნა 1 მ 3 ნარევში, შეგვიძლია გამოვთვალოთ მისი წნევა:

მშრალი გაზის მოცულობა გამოითვლება ფორმულით:

სადაც P იჯდა, T არის გაჯერებული წყლის ორთქლის წნევა T ტემპერატურაზე.

მშრალი V (T, P) მოცულობების მოყვანა მშრალი. და სველი V (T, P) vl. აირები ნორმალურ პირობებში (n.o.) (273 K და 101.32 kPa) იწარმოება ფორმულების მიხედვით:

ფორმულა

გამოიყენება სველი გაზის მოცულობის ხელახალი გამოსათვლელად P და T-ზე სხვა P´, T´-მდე, იმ პირობით, რომ წყლის ორთქლის წონასწორული წნევა ასევე იცვლება ტემპერატურასთან ერთად. სხვადასხვა პირობებში გაზის მოცულობის ხელახალი გაანგარიშების გამონათქვამები მსგავსია:

თუ გაჯერებული ორთქლის წყლის ორთქლის წნევა ნებისმიერ ტემპერატურაზე არის P sat. , მაგრამ აუცილებელია გამოვთვალოთ G n.o.s. - მისი შემცველობა 1 მ 3 აირში n.o.-ში, მაშინ გამოიყენება განტოლება (1.2), მაგრამ ამ შემთხვევაში T არ არის გაჯერების ტემპერატურა, არამედ უდრის 273 K-ს.

აქედან გამომდინარეობს, რომ:

G n.o.s. = 4.396 10 -7 ბატონი იჯდა. .

გაჯერებული წყლის ორთქლის წნევა, თუ მისი შემცველობა ცნობილია 1 მ 3 ნ. გამოითვლება ფორმულის მიხედვით.