يقترح هذا النص نصائح لحساب الحجم الجزئي للغاز. تذكر أن ملف الحجم الجزئي من الغاز هو المساحة التي يشغلها الغاز داخل الحاوية ، عند الضغط الكامل لمزيج الغاز عليه.
ا حساب الحجم الجزئي للغاز يمكن أن تأخذ في الاعتبار عدة متغيرات ، مثل:
كمية المادة في الغاز ؛
كمية المادة في خليط الغازات ؛
الضغط الكلي لخليط الغاز.
الحجم الكلي لخليط الغاز ؛
جزء كمية المادة في الغاز ؛
درجة حرارة خليط الغاز في كلفن.
اتبع الآن نصائح لحساب الحجم الجزئي للغاز، حيث نستخدم جميع المتغيرات المقترحة أعلاه:
→ النصيحة الأولى: الصيغ
لحساب الحجم الكلي (Vر) من خليط الغازات ، استخدم:
فاتو = V.ال + V.ب + V.ج + ...
لحساب الحجم الجزئي للغاز من جزء من كمية المادة الغاز (Xال ) والحجم الكلي (Vر)، استعمال:
الخامسال = Xال
الخامسر
لحساب الكسر في كمية المادة في الغاز (Xال) ، نستخدم العلاقة بين كمية المادة في الغاز (nال) والخليط (nر):
Xال = لاال
NT
لحساب الحجم الجزئي للغاز من كميات المادة في الغاز والمزيج (nر)، استعمال:
الخامسال= لاال
الخامسر لار
لحساب كمية المادة في الغاز ، ما عليك سوى قسمة الكتلة على حجمها الكتلة المولية (محسوب باستخدام الصيغة الجزيئية للمادة):
لاال = مال
مال
لحساب كمية المادة الكلية (nر) من الخليط ، يجب إضافة كميات المادة لجميع الغازات:
لار = نال + نب + نج + ...
الصيغة المتعلقة بالضغط الجزئي (صال ) والحجم الجزئي (V.ال ) من الغاز:
صال= الخامسال
صر الخامسر
→ النصيحة الثانية
عندما يتطلب التمرين حسابًا جزئيًا للحجم ، ولكنه يوفر ضغطًا جزئيًا لغازات الخليط:
العنصر الأساسي الذي سيوفره التمرين ، بالإضافة إلى الضغوط الجزئية ، هو حجم النظام ؛
يجب إضافة الضغوط الجزئية المتوفرة لإيجاد ضغط النظام الكلي (Pt):
صر = صال + صب + صج
لتحديد الحجم الجزئي لكل غاز في الخليط ، ما عليك سوى استخدام التعبير التالي:
صال= الخامسال
صر الخامسر
مثال:يتكون خليط من غازات CO ، O2 و حينئذ2، في وعاء حجمه 5 لتر. يحتوي كل غاز موجود في الحاوية على الضغط الجزئي التالي ، على التوالي: 0.50 ضغط جوي ، 0.20 ضغط جوي ، 0.30 ضغط جوي. احسب الأحجام الجزئية لكل مكون من مكونات خليط الغازات هذا.
الخطوة الأولى: أضف الضغوط الجزئية (0.50 ضغط جوي ، 0.20 ضغط جوي و 0.30 ضغط جوي) للغازات الثلاثة الموردة (CO ، O2 و حينئذ2):
صر = صكو + صO2 + صSO2
صر = 0,5 + 0,2 + 0,3
صر = 1 أجهزة الصراف الآلي
الخطوة الثانية: احسب الحجم الجزئي لثاني أكسيد الكربون باستخدام الحجم الكلي (5 لتر) وضغطه الجزئي (0.5 ضغط جوي) والضغط الكلي (1 ضغط جوي) في التعبير:
صكو = الخامسكو
صر الخامسر
0,5 = الخامسكو
15
1.Vكو = 0,5.5
الخامسكو = 2.5 لتر
الخطوة الثالثة: احسب الحجم الجزئي لـ O2 باستخدام الحجم الكلي (5 لتر) وضغطه الجزئي (0.2 ضغط جوي) والضغط الكلي (1 ضغط جوي) في التعبير:
صO2= الخامسO2
صر الخامسر
0,2 = الخامسO2
1 5
1.VO2 = 0,2.5
الخامسO2 = 1 لتر
الخطوة الرابعة: احسب الحجم الجزئي لنظام التشغيل2 باستخدام الحجم الكلي (5 لتر) وضغطه الجزئي (0.2 ضغط جوي) والضغط الكلي (1 ضغط جوي) في التعبير:
صSO2= الخامسSO2
صر الخامسر
0,3 = الخامسSO2
1 5
1.VSO2 = 0,3.5
الخامسSO2 = 1.5 لتر
→ النصيحة الثالثة
حساب الحجم الجزئي للغاز باستخدام النسب المولية:
في هذا النوع من الحالات ، يوفر التمرين الضغط الكلي والنسب المولية للغازات والحجم الكلي للنظام ؛
النسب المئوية المولية المعطاة هي الكسور في كمية مادة كل غاز. لاستخدامها في العمليات الحسابية ، ما عليك سوى القسمة على 100 ؛
الصيغة المحددة لتحديد الحجم الجزئي للغاز هي كما يلي:
الخامسال = Xال
الخامسر
مثال: الهواء خليط من الغازات. أكثر من 78٪ من هذا الخليط عبارة عن نيتروجين. يمثل الأكسجين حوالي 21٪. الأرجون 0.9٪ ، وثاني أكسيد الكربون 0.03٪. يتكون الباقي من غازات أخرى. الحجم الذي يشغله الأكسجين في هذا الخليط ، في بيئة 10 لتر ، يساوي؟
الخطوة الأولى: تحويل النسبة المئوية لغاز الأكسجين (O2) في الكسر المولي بقسمة القيمة المقدمة على 100:
XO2 = 21
100
XO2 = 0,21
الخطوة الثانية: استخدم الحجم الإجمالي (33.6 لترًا) والكسر في كمية المادة O2 (0.21) في التعبير:
الخامسO2 = XO2
الخامسر
الخامسO2 = 0,21
10
الخامسO2 = 10. 0,21
الخامسO2 = 2.1 لتر
→ النصيحة الرابعة
عندما يقوم التمرين بإبلاغ الأحجام ودرجات الحرارة والضغط لكل غاز ، فإنه يقول أنه تم خلطها والبدء في ممارسة ضغط جديد.
في هذه الحالة ، لدينا حجم وضغط ودرجة حرارة كل غاز على حدة ؛
سيعلم التمرين الضغط الذي يمارسه خليط هذه الغازات عند درجة حرارة جديدة ؛
احسب عدد مولات كل غاز (nال) من خلال ضغطه وحجمه ودرجة حرارته (بالكلفن) في التعبير عن كلابيرون:
صال.الخامسال = نال.R.T
بعد حساب عدد مولات كل غاز ، من الضروري جمعها معًا لتحديد إجمالي عدد المولات (nر):
لار = نال + نب + ...
مع عدد المولات ، يجب تحديد الحجم الكلي من خلال الضغط الكلي للحاوية ودرجة الحرارة ، أيضًا في معادلة Clapeyron
صر.الخامسر = نر.R.T
في النهاية سيكون لدينا بيانات كافية لحساب الحجم الجزئي لكل غاز (V.ال) من خلال رقم مولها (nال) ، إجمالي عدد المولات والحجم الإجمالي في التعبير أدناه:
الخامسال = لاال
الخامسر لار
مثال:حجم 8.2 لتر من غاز الهيدروجين عند 227 درجة مئوية ، ويضغط على 5 ضغط جوي ، وحجم 16.4 لتر من غاز النيتروجين ، عند 27 درجة مئوية و 6 ضغط جوي ، إلى حاوية أخرى يتم الاحتفاظ بها عند درجة حرارة ثابتة تبلغ -73 درجة مئوية. مع العلم أن الخليط يمارس الآن ضغطًا قدره 2 ضغط جوي ، احسب حجم الحاوية والأحجام الجزئية لكل غاز. المعطى: R = 0.082 atm. خلد-1.ك-1
الخطوة الأولى: احسب عدد مولات كل غاز باستخدام الحجم ودرجة الحرارة (بالكلفن ؛ فقط أضف القيمة المعطاة إلى 273) والضغط:
لغاز الهيدروجين (H2)
صH2.الخامسH2 = نH2RT
5.8.2 = نH2.0,082.500
41 = نH2.41
لاH2 = 41
41
لاH2 = 1 مول
لغاز النيتروجين (N2)
صN2.الخامسN2 = نN2RT
6.16.4 = نN2.0,082.300
98.4 = نN2.24,6
لاN2 = 98,4
24,6
لاN2 = 4 مول
الخطوة الثانية: حدد إجمالي عدد المولات باستخدام الأرقام المولية للغازات الموجودة في الخطوة 1:
لار = نH2 + نN2
لار = 1 + 4
لار = 5 مول
الخطوة الثالثة: احسب حجم الحاوية التي تم فيها الخلط. لهذا ، سوف نستخدم مجموع الأعداد المولية للغازات الموجودة في الخطوتين 1 و 2 ، والضغط الإجمالي المقدم ودرجة الحرارة (-73 اC ، والتي ، في كلفن ، هي 200) في التعبير أدناه:
PVر = نر.R.T
2.Vر = 5.0,082.200
2.Vر = 82
الخامسر = 82
2
الخامسر = 41 لتر
الخطوة الرابعة: احسب الحجم الجزئي لكل غاز باستخدام الحجم الكلي وعدد مولات كل غاز وعدد المولات الكلي:
بالنسبة لغاز الهيدروجين:
الخامسH2= لاH2
الخامسر لار
الخامسH2 = 1
41.5
5. الخامسH2 = 41.1
5.VH2 = 41
الخامسH2 = 41
5
الخامسH2 = 8.2 لتر
بالنسبة لغاز النيتروجين:
الخامسN2= لاN2
الخامسر لار
الخامسN2= 4
41 5
5. الخامسN2 = 41.4
5.VN2 = 164
الخامسالعدد 2 = 164
5
الخامسN2 = 32.8 لتر
بي ديوغو لوبيز دياس
مصدر: مدرسة البرازيل - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/dicas-para-calcular-volume-parcial-um-gas.htm
