Denne tekst foreslår tip til beregning af gasens delvolumen. Husk, at delvis volumen af en gas er det rum, som en gas optager inde i en beholder, når gasblandingens fulde tryk udøves på den.
O beregning af gasens delvolumen kan tage flere variabler i betragtning, såsom:
Mængden af stof i gassen
Mængden af stof i gasblandingen;
Det samlede tryk af gasblandingen;
Det samlede volumen af gasblandingen
Fraktionen i mængden af stof i gassen
Temperaturen af gasblandingen i Kelvin.
Følg nu tip til beregning af gasens delvolumen, hvor vi bruger alle de ovenfor foreslåede variabler:
→ 1. tip: formler
For at beregne det samlede volumen (Vt) af gasblandingen, brug:
Vt = VDET + VB + VÇ + ...
For at beregne gasens delvolumen brøkdel i mængde stof af gas (XDET ) og det samlede volumen (Vt), brug:
VDET = xDET
Vt
At beregne brøkdelen i mængden af stof i gassen (XDET), bruger vi forholdet mellem mængden af stof i gassen (nDET) og blandingen (nt):
xDET = ingenDET
nt
At beregne gasens delvolumen ud fra mængden af stof i gassen og blandingen (nt), brug:
VDET= ingenDET
Vt ingent
For at beregne mængden af stof i en gas skal du bare dele massen med dens Molar masse (beregnet ved hjælp af stoffets molekylformel):
ingenDET = mDET
MDET
For at beregne mængden af det totale stof (nt) af blandingen, skal vi tilføje mængden af stof af alle gasser:
ingent = nDET + nB + nÇ + ...
Formel vedrørende delvis tryk (PDET ) og delvolumen (VDET ) af en gas:
PDET= VDET
Pt Vt
→ 2. tip
Når øvelsen kræver delvis volumenberegning, men giver delvis tryk af blandingsgasserne:
Et nøgleelement, som øvelsen vil give, ud over delvis pres, er systemvolumen;
Det angivne deltryk skal tilføjes for at finde det samlede systemtryk (Pt):
Pt = PDET + PB + PÇ
For at bestemme delvolumenet af hver gas i blandingen skal du blot bruge følgende udtryk:
PDET= VDET
Pt Vt
Eksempel:En blanding dannes af gasserne CO, O2 også2, i en beholder, hvis volumen er 5L. Hver gas indeholdt i beholderen har henholdsvis følgende partialtryk: 0,50 atm, 0,20 atm og 0,30 atm. Beregn delvolumener for hver af komponenterne i denne gasblanding.
1. trin: Tilsæt det delvise tryk (0,50 atm, 0,20 atm og 0,30 atm) for de tre leverede gasser (CO, O2 også2):
Pt = PCO + PO2 + PSO2
Pt = 0,5 + 0,2 + 0,3
Pt = 1 pengeautomat
2. trin: Beregn delvolumenet af CO ved hjælp af det samlede volumen (5L), dets partialtryk (0,5 atm) og det samlede tryk (1 atm) i udtrykket:
PCO = VCO
Pt Vt
0,5 = VCO
15
1.VCO = 0,5.5
VCO = 2,5 l
3. trin: Beregn delvolumenet af O2 ved hjælp af det samlede volumen (5L), dets partialtryk (0,2 atm) og det samlede tryk (1 atm) i udtrykket:
PO2= VO2
Pt Vt
0,2 = VO2
1 5
1.VO2 = 0,2.5
VO2 = 1 l
Trin 4: Beregn OS's delvise volumen2 ved hjælp af det samlede volumen (5L), dets partialtryk (0,2 atm) og det samlede tryk (1 atm) i udtrykket:
PSO2= VSO2
Pt Vt
0,3 = VSO2
1 5
1.VSO2 = 0,3.5
VSO2 = 1,5 l
→ 3. tip
Beregning af gasens delvolumen ved hjælp af molprocenter:
I denne type situation giver træning det samlede tryk, molære procentdele af gasser og systemets samlede volumen;
De angivne molprocentdele er fraktionerne i mængden af stof af hver gas. For at bruge dem i beregninger, skal du bare dele med 100;
Formlen angivet til bestemmelse af gasens delvise volumen er som følger:
VDET = xDET
Vt
Eksempel: Luft er en blanding af gasser. Mere end 78% af denne blanding er nitrogen. Oxygen repræsenterer ca. 21%. Argon, 0,9% og kuldioxid, 0,03%. Resten består af andre gasser. Volumenet optaget af ilt i denne blanding i et 10 L miljø er lig med?
1. trin: omdanne procentdelen af iltgas (O2) i molær fraktion, der dividerer den givne værdi med 100:
xO2 = 21
100
xO2 = 0,21
2. trin: brug det samlede volumen (33,6 l) og brøkdelen i mængden af stof til O2 (0,21) i udtrykket:
VO2 = xO2
Vt
VO2 = 0,21
10
VO2 = 10. 0,21
VO2 = 2,1 l
→ 4. tip
Når øvelsen informerer volumener, temperaturer og tryk for hver gas, står der, at de blev blandet og begynder at udøve et nyt tryk.
I dette tilfælde har vi volumen, tryk og temperatur for hver gas individuelt;
Øvelsen informerer det tryk, som blandingen af disse gasser udøver ved en ny temperatur;
Beregn antallet af mol af hver gas (nDET) gennem dets tryk, volumen og temperatur (i Kelvin) i udtryk for clapeyron:
PDET.VDET = nDET.R.T
Efter beregning af antallet af mol af hver gas er det nødvendigt at tilføje dem sammen for at bestemme det samlede molantal (nt):
ingent = nDET + nB + ...
Med antallet af mol skal vi bestemme det samlede volumen gennem beholderens samlede tryk og temperaturen, også i Clapeyron-ligningen
Pt.Vt = nt.R.T
I slutningen har vi nok data til at beregne delvolumenet af hver gas (VDET) gennem dets molnummer (nDET), samlet muldvarpstal og samlet volumen i nedenstående udtryk:
VDET = ingenDET
Vt ingent
Eksempel:Et volumen på 8,2 l brintgas ved 227 ° C, der udøver et tryk på 5 atm og et volumen på 16,4 l af nitrogengas ved 27 ° C og 6 atm overføres til en anden beholder, der holdes ved en konstant temperatur på -73 ° C. Ved at vide, at blandingen nu udøver et tryk på 2 atm, skal du beregne beholderens volumen og delvolumen for hver gas. Givet: R = 0,082 atm. muldvarp-1.K-1
1. trin: beregne antallet af mol af hver gas ved hjælp af volumen, temperatur (i Kelvin; tilføj bare den givne værdi til 273) og tryk:
Til brintgas (H2)
PH2.VH2 = nH2RT
5.8.2 = nH2.0,082.500
41 = nH2.41
ingenH2 = 41
41
ingenH2 = 1 mol
For kvælstofgas (N2)
PN2.VN2 = nN2RT
6.16.4 = nN2.0,082.300
98,4 = nN2.24,6
ingenN2 = 98,4
24,6
ingenN2 = 4 mol
2. trin: Bestem det samlede molantal ved hjælp af molantalet for de gasser, der findes i trin 1:
ingent = nH2 + nN2
ingent = 1 + 4
ingent = 5 mol
3. trin: Beregn volumenet af beholderen, hvor blandingen blev udført. Til dette vil vi bruge summen af molantalet af de gasser, der findes i trin 1 og 2, totalt tilført tryk og temperaturen (-73 OC, som i Kelvin er 200) i nedenstående udtryk:
PVt = nt.R.T
2.Vt = 5.0,082.200
2.Vt = 82
Vt = 82
2
Vt = 41 l
Trin 4: Beregn delvolumenet for hver gas ved hjælp af det samlede volumen, antallet af mol af hver gas og antallet af det samlede antal mol:
For brintgas:
VH2= ingenH2
Vt ingent
VH2 = 1
41.5
5. VH2 = 41.1
5.VH2 = 41
VH2 = 41
5
VH2 = 8,2 l
For nitrogengas:
VN2= ingenN2
Vt ingent
VN2= 4
41 5
5. VN2 = 41.4
5.VN2 = 164
VN 2 = 164
5
VN2 = 32,8 l
Af mig Diogo Lopes Dias
Kilde: Brasilien skole - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/dicas-para-calcular-volume-parcial-um-gas.htm