Як знайти об’єм газу?
Перш ніж вирішувати завдання, слід занть формули і правила того, як знайти об’єм газу. Слід згадати закон Авогадро. А сам обсяг газу можна обчислити за допомогою декількох формул, вибравши з них підходящу. При підборі необхідної формули, велике значення мають умови середовища, зокрема температура і тиск.
Закон Авогадро
У ньому говориться, що при однаковому тиску і однаковою температурі, в одних і тих же обсягах різних газів, міститиметься однакове число молекул. Кількість молекул газу, що містяться в одному молі, це є число Авогадро. З цього закону випливає, що: 1 кмоль (кіломоль) ідеального газу, причому будь-якого, при однаковому тиску і температурі (760 мм рт.ст. і t = 0 * С) завжди займає один обсяг = 22,4136 м3.
Як визначити обсяг газу
- Формулу V = n * Vm найчастіше можна зустріти в задачах. Тут обсяг газу в літрах – V, Vm – об’єм газу молярний (л / моль), який за нормальних умов = 22,4 л / моль, а n – кількість речовини в молях. Коли в умовах немає кількості речовини, але при цьому є маса речовини, тоді чинимо таким чином: n = m / M. Тут М – г / моль (молярна маса речовини), а маса речовини в грамах – m. У таблиці Менделєєва вона написана під кожним елементом, як його атомна маса. Складемо всі маси і отримаємо шукану.
- Отже, як розрахувати обсяг газу. Ось завдання: в соляній кислоті розчинити 10 г алюмінію. Питання: скільки водню може виділитися при н. у.? Рівняння реакції виглядає так: 2Al + 6HCl (хат.) = 2AlCl3 + 3H2. На самому початку знаходимо алюміній (кількість), який вступив в реакцію за формулою: n (Al) = m (Al) / M (Al). Масу алюмінію (молярную) візьмемо з таблиці Менделєєва M (Al) = 27г / моль. Підставами: n (Al) = 10/27 = 0,37моль. З хімічного рівняння видно, 3 молі водню утворилися при розчиненні 2-х молей алюмінію. Слід розрахувати, а скільки ж водню виділиться з 0,4 молі алюмінію: n (H2) = 3 * 0,37 / 2 = 0,56моль. Підставами дані у формулу і знайдемо обсяг цього газу. V = n * Vm = 0,56 * 22,4 = 12,54л.
Як знайти об’єм газу
Гіпермаркет Знань>>Хімія>>Хімія 8 клас. Повні уроки>>Біологія: Обчислення обٰєму газу за нормальних умов. Повні уроки
Тема
Мета уроку
Задачі уроку
1. Згадати значення поняття «молярний об’єм газу», називати хімічну формулу його знаходження.
2. Навчитись вирішувати задачі на знаходження молярного об’єму газу за нормальних умов.
Хід уроку
Поняття «молярний об’єм газу»
Маса одного моля речовини називається молярною. А як називатиметься об’єм одного моля речовини? Очевидно, що і він також називатиметься молярним. Чому дорівнює молярний об’єм води? Коли ми відміряли 1 моль води, ми не зважували на вагах 18 г води — це дуже незручно. Ми користувалися мірним посудом: циліндром, мензуркою або колбою, оскільки знали, що щільність води (маса однієї одиниці об’єму) рівна 1 г/мл. Тому молярний об’єм води рівний 18 мл. У рідин і твердих речовин він залежить від щільності речовин.
Малюнок 1. Розподіл світових запасів газу.
Якщо узяти 1 моль водню Н2 (2 г), 1 моль кисню 02 (32 г), 1 моль озону 03 (48 г), 1 моль вуглекислого газу С02 (44 г) і навіть 1 моль водяної пари Н20 (18 г) за однакових умовах, наприклад нормальних (у хімії прийнято називати нормальними умовами температуру 0 °С і тиск 760 мм рт. ст., або 101,3 кПа), то виявиться, що один моль будь-який з газів займе один і той же об’єм, рівний 22,4 л.
На цьому відео ми побачимо як залежить тиск газу від об’єму газу.
Відео 1. Залежність тиску газу від об’єму.
Подивіться на Малюнок 1. На ньому зображено сонце. Сонце – виключно величезна куля вируючого газу, переважно водню.
Оскільки це об’єм газу кількістю речовини 1 моль, то він називається молярним об’ємом і позначається Vm.
Молярний об’єм – це фізична величина, що дорівнює відношенню об’єму газу до відповідної кількості речовини цього газу.
Vm= V/n; [V]=л, [n]=моль, отже [Vm]= л/моль.
Знаючи молярний об’єм газу, можна визначати кількість речовини, об’єм будь-якої кількості речовини та кількість структурних частинок в певному об’ємі газу.
З формули Vm=V/n → n=V/Vm, або n=V/22,4.
Знаючи, що N= NA∙n, можемо записати: N= NA∙V/22,4.
Контролюючий блок № 1
1. Охарактеризуйте поняття «молярний об’єм газу», назвіть формули його знаходження.
Розвязування задач на знаходження молярного об’єму газу за нормальних умов
Обчислити об’єм, що займе при нормальних умовах водень кількістю речовини 1,5 моль.
Дано: n=1,5 моль ; Знайти: V(H2)
V=22,4•n
V(H2)=22,4 л/моль •1,5 моль =33,6 л
Пропоную переглянути цей малюнок. На ньому ви побачите структуру вжитку газу по Україні за 2010 рік.
Малюнок 4. Структура вжитку газу за 2010 рік.
Малюнок 5. Робота, яку проводять при зміненні об’єму газу за допомогою Теплових машин.
Обчислити, якій кількості речовини відповідатиме 4,48 л вуглекислого газу .
n=V/22,4
n(CO2) =4,48 л/22,4л/моль=0,2моль
Обчислити кількість молекул та атомів, що міститься в 89,6 л кисню при нормальних умовах.
Дано: V(O2)=89,6л; Знайти : Nмол., Nатомів;
N= NA∙V/22,4
Nмол.(О2)=6,02 моль-1•89,6л/22,4 л/моль=24,08•1023
Nатомів(О)=2• Nмол.(О2)=2•24,08•1023=48,16•1023
Розглянемо малюнок 6. На ньому ви бачите кисневий балон, який використовується у медицині. Кисневі балони розраховані на зберігання кисню до 6000 дм3. Для того, щоб визначити кількість кисню в балоні, користуються формулою: Vk = Vspk. Де: Vk -кількість кисню в балоні; Vs – ємкість балона; Рк – тиск кисню.
Малюнок 6. Кисневий балон Kislorod Прана-К2 14л з маскою.
Пропоную переглянути відео. На ньому ми побачимо, як отримують кисень у лабораторних умовах та розглянемо його хімічні властивості.
Відео 2. Отримання та хімічні властивості кисню.
Давайте проглянемо це відео. На ньому ми наглядно побачимо, як змінився рівень вуглекислого газу на Землі.
Відео 3. Рівень вуглекислого газу на Землі.
Малюнок 7. Викиди CО2 цього року можуть досягти рекордного рівня.
Контролюючий блок № 2
1. Обчисліть об’єм газу, який утвориться при змішуванні розчину масою 276 г із масовою часткою калій карбонату 10 % із достатньою кількістю розчину сульфатної кислоти.
2. Обчисліть об’єм газу, який утвориться при змішуванні розчину масою 780 г із масовою часткою натрій сульфіду 5 % із достатньою кількістю хлоридної кислоти.
3. Обчисліть об’єм газу, який утвориться при змішуванні розчину масою 730 г із масовою часткою гідроген хлориду 20% із достатньою кількістю розчину натрій карбонату.
Цікаво знати,що …
Торік об’єм викидів вуглекислого газу в атмосферу нашої планети був найнижчим, починаючи з 1999 року, що було пов’язане зі світовою економічною кризою. Як тільки криза залишилася позаду, об’єми викидів вуглекислого газу знову стали зростати.
У кризисний 2009 рік багато людей не подорожували так активно, як в попередні роки, промислові підприємства припинили роботу або уповільнили темпи виробництва. Так в США, яка є найбільшим емітентом парникових газів, викиди вуглекислого газу знизилися на 7%. В результаті глобальний об’єм викидів вуглекислого газу в 2009 році склав 31 мільярд тонн, що на 453 мільйони тонн менше, ніж в попередній йому докризовий рік. Не дивлячись на це, на думку багатьох фахівців, у 2010 році глобальні викиди вуглекислого газу досягнуть нової рекордної відмітки.
З кожним роком все більшу роль в глобальній емісії вуглекислого газу починають грати країни, що розвиваються. У 2009 році, на відміну від розвинених країн, об’єми викидів парникових газів країн, що розвиваються, продовжили своє зростання. Торік Китай викинув в атмосферу на 8% більше вуглекислого газу, чим в попередній докризовий 2008 рік, Індія – на 6,2%.
У 2010 році розвинені країни, що оправилися від кризи, також збільшили об’єми викидів вуглекислого газу. В результаті викиди CО2 цього року можуть досягти рекордного рівня.
P.S. В даний час концентрація вуглекислого газу в атмосфері нашої планети досягла рекордного значення 387 ppm (частин на мільйон). У доїндустріальную епоху концентрація CО2 складала 280 ppm.
Список використаних джерел
1. Урок «Молярный объём газов. Относительная плотность газов» Мишунькина Людмила Викторовна, учитель МОУ СОШ №17
2. Урок «Молярный объем газов» Яковлева Ольга Алексеевна, учитель химии МОУ СОШ №28 г. Балаково
3. Урок «Обчислення молярного об’єму газу за хімічною формулою» Басько Світлана Юріївна,вчитель СЗОШ № 26 м.Вінниці.
4. Ярошенко О. Г.Хімія 8 клас(підручник) М: – Освіта,2008
5. А. В. Мануйлов, В. И. Родионов. Основы химии. Электронный учебник.
Відредаговано і вислано Макаринською Я.Ю.
Поставить вопрос о современном образовании, выразить идею или решить назревшую проблему Вы можете на Образовательном форуме, где на международном уровне собирается образовательный совет свежей мысли и действия. Создав блог, Вы не только повысите свой статус, как компетентного преподавателя, но и сделаете весомый вклад в развитие школы будущего. Гильдия Лидеров Образования открывает двери для специалистов высшего ранга и приглашает к сотрудничеству в направлении создания лучших в мире школ.