Dieser Text schlägt vor Tipps zur Berechnung des Teilvolumens eines Gases. Denken Sie daran, dass die Teilvolumen eines Gases ist der Raum, den ein Gas in einem Behälter einnimmt, wenn der volle Druck des Gasgemisches darauf ausgeübt wird.
Ö Berechnung des Teilvolumens eines Gases kann mehrere Variablen berücksichtigen, wie zum Beispiel:
Die Menge an Materie im Gas;
Die Stoffmenge im Gasgemisch;
Der Gesamtdruck des Gasgemisches;
Das Gesamtvolumen des Gasgemisches;
Der Stoffmengenanteil im Gas;
Die Temperatur des Gasgemisches in Kelvin.
Folgen Sie nun dem Tipps zur Berechnung des Teilvolumens eines Gases, in dem wir alle oben vorgeschlagenen Variablen verwenden:
→ 1. Tipp: Formeln
Zur Berechnung des Gesamtvolumens (Vt) des Gasgemisches verwenden:
Vt = VDAS + VB + VÇ + ...
Um das Teilvolumen eines Gases aus dem zu berechnen Bruchteil der Stoffmenge von Gas (XDAS ) und das Gesamtvolumen (Vt), benutzen:
VDAS = XDAS
Vt
Um den Stoffmengenanteil im Gas zu berechnen (XDAS) verwenden wir den Zusammenhang zwischen der Stoffmenge im Gas (nDAS) und die Mischung (nt):
XDAS = NeinDAS
nicht
Um das Teilvolumen eines Gases aus den Stoffmengen im Gas und im Gemisch (nt), benutzen:
VDAS= NeinDAS
Vt Neint
Um die Menge an Materie in einem Gas zu berechnen, dividiere einfach die Masse durch seine Molmasse (berechnet nach der Summenformel des Stoffes):
NeinDAS = ichDAS
MDAS
Um die Menge der Gesamtmaterie zu berechnen (nt) der Mischung müssen wir die Stoffmengen aller Gase addieren:
Neint = nDAS + neinB + neinÇ + ...
Formel zum Partialdruck (PDAS ) und das Teilvolumen (VDAS ) eines Gases:
PDAS= VDAS
Pt Vt
→ 2. Tipp
Wenn die Übung eine Teilvolumenberechnung erfordert, aber Partialdrücke der Mischgase liefert:
Ein wichtiger Punkt, den das Training zusätzlich zu den Partialdrücken liefert, ist das Systemvolumen;
Die angegebenen Partialdrücke müssen addiert werden, um den Gesamtsystemdruck (Pt) zu ermitteln:
Pt =PDAS + PB + PÇ
Um das Teilvolumen jedes Gases in der Mischung zu bestimmen, verwenden Sie einfach den folgenden Ausdruck:
PDAS= VDAS
Pt Vt
Beispiel:Es entsteht ein Gemisch aus den Gasen CO, O2 und so2, in einem Behälter mit einem Volumen von 5 l. Jedes im Behälter enthaltene Gas hat jeweils den folgenden Partialdruck: 0,50 atm, 0,20 atm und 0,30 atm. Berechnen Sie die Teilvolumina für jede der Komponenten dieses Gasgemisches.
1. Schritt: Addieren Sie die Partialdrücke (0,50 atm, 0,20 atm und 0,30 atm) der drei zugeführten Gase (CO, O2 und so2):
Pt =PCO + PO2 + PSO2
Pt = 0,5 + 0,2 + 0,3
Pt = 1 atm
2. Schritt: Berechnen Sie das Teilvolumen von CO unter Verwendung des Gesamtvolumens (5L), seines Partialdrucks (0,5 atm) und des Gesamtdrucks (1 atm) im Ausdruck:
PCO = VCO
Pt Vt
0,5 = VCO
15
1.VCO = 0,5.5
VCO = 2,5 Liter
3. Schritt: Berechnen Sie das Teilvolumen des O2 unter Verwendung des Gesamtvolumens (5L), seines Partialdrucks (0,2 atm) und des Gesamtdrucks (1 atm) im Ausdruck:
PO2= VO2
Pt Vt
0,2 = VO2
1 5
1.VO2 = 0,2.5
VO2 = 1 L
Schritt 4: Berechnen Sie das Teilvolumen des OS2 unter Verwendung des Gesamtvolumens (5L), seines Partialdrucks (0,2 atm) und des Gesamtdrucks (1 atm) im Ausdruck:
PSO2= VSO2
Pt Vt
0,3 = VSO2
1 5
1.VSO2 = 0,3.5
VSO2 = 1,5 Liter
→ 3. Tipp
Berechnung des Teilvolumens eines Gases anhand von Molprozenten:
In dieser Art von Situation liefert die Übung den Gesamtdruck, die molaren Prozentsätze der Gase und das Gesamtvolumen des Systems;
Die angegebenen Molprozentsätze sind die Stoffmengenanteile jedes Gases. Um sie in Berechnungen zu verwenden, teilen Sie einfach durch 100;
Die angegebene Formel zur Bestimmung des Teilvolumens des Gases lautet wie folgt:
VDAS = XDAS
Vt
Beispiel: Luft ist ein Gasgemisch. Mehr als 78% dieser Mischung sind Stickstoff. Sauerstoff macht etwa 21% aus. Argon 0,9 % und Kohlendioxid 0,03 %. Der Rest besteht aus anderen Gasen. Das von Sauerstoff in dieser Mischung eingenommene Volumen in einer Umgebung von 10 l ist gleich?
1. Schritt: den Prozentsatz des Sauerstoffgases (O2) im molaren Bruchteil, dividiert durch 100:
XO2 = 21
100
XO2 = 0,21
2. Schritt: Verwenden Sie das Gesamtvolumen (33,6 l) und den Stoffmengenanteil des O2 (0.21) im Ausdruck:
VO2 = XO2
Vt
VO2 = 0,21
10
VO2 = 10. 0,21
VO2 = 2,1 Liter
→ 4. Tipp
Wenn die Übung Volumen, Temperaturen und Drücke jedes Gases anzeigt, heißt es, dass sie gemischt wurden und einen neuen Druck ausüben.
In diesem Fall haben wir Volumen, Druck und Temperatur jedes Gases einzeln;
Die Übung informiert über den Druck, den das Gemisch dieser Gase bei einer neuen Temperatur ausübt;
Berechnen Sie die Molzahl jedes Gases (nDAS) durch Druck, Volumen und Temperatur (in Kelvin) im Ausdruck clapeyron:
PDAS.VDAS = nDAS.R.T
Nach der Berechnung der Molzahl jedes Gases ist es notwendig, sie zu addieren, um die Gesamtmolzahl (nt):
Neint = nDAS + neinB + ...
Mit der Molzahl müssen wir das Gesamtvolumen durch den Gesamtdruck des Behälters und die Temperatur bestimmen, auch in der Clapeyron-Gleichung
Pt.Vt = nt.R.T
Am Ende haben wir genug Daten, um das Teilvolumen jedes Gases zu berechnen (VDAS) durch seine Molzahl (nDAS), Gesamtmolzahl und Gesamtvolumen im folgenden Ausdruck:
VDAS = NeinDAS
Vt Neint
Beispiel:Ein Volumen von 8,2 l Wasserstoffgas mit einer Temperatur von 227 °C, das einen Druck von 5 atm ausübt, und ein Volumen von 16,4 l Stickstoffgas, bei 27 °C und 6 atm, werden in einen anderen Behälter überführt, der auf einer konstanten Temperatur von. gehalten wird -73°C. Berechnen Sie das Volumen des Behälters und die Teilvolumina jedes Gases, da Sie wissen, dass das Gemisch jetzt einen Druck von 2 atm ausübt. Gegeben: R=0,082 atm. Maulwurf-1.K-1
1. Schritt: Berechnen Sie die Molzahl jedes Gases anhand von Volumen und Temperatur (in Kelvin; addieren Sie einfach den angegebenen Wert zu 273) und Druck:
Für Wasserstoffgas (H2)
PH2.VH2 = nH2RT
5.8.2 = nH2.0,082.500
41 = nH2.41
NeinH2 = 41
41
NeinH2 = 1 mol
Für Stickstoffgas (N2)
PN2.VN2 = nN2RT
6.16.4 = nN2.0,082.300
98,4 = nN2.24,6
NeinN2 = 98,4
24,6
NeinN2 = 4 mol
2. Schritt: Bestimmen Sie die Gesamtmolzahl mithilfe der Molzahlen der Gase, die in Schritt 1 gefunden wurden:
Neint = nH2 + neinN2
Neint = 1 + 4
Neint = 5 mol
3. Schritt: Berechnen Sie das Volumen des Behälters, in dem das Mischen durchgeführt wurde. Dazu verwenden wir die Summe der Molzahlen der in den Schritten 1 und 2 gefundenen Gase, den zugeführten Gesamtdruck und die Temperatur (-73 ÖC, das in Kelvin 200 ist) im folgenden Ausdruck:
PVt = nt.R.T
2.Vt = 5.0,082.200
2.Vt = 82
Vt = 82
2
Vt = 41 Liter
Schritt 4: Berechnen Sie das Teilvolumen jedes Gases anhand des Gesamtvolumens, der Molzahl jedes Gases und der Gesamtmolzahl:
Für Wasserstoffgas:
VH2= NeinH2
Vt Neint
VH2 = 1
41.5
5. VH2 = 41.1
5.VH2 = 41
VH2 = 41
5
VH2 = 8,2 Liter
Für Stickstoffgas:
VN2= NeinN2
Vt Neint
VN2= 4
41 5
5. VN2 = 41.4
5.VN2 = 164
VN 2 = 164
5
VN2 = 32,8 Liter
Von mir. Diogo Lopes Dias
Quelle: Brasilien Schule - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/dicas-para-calcular-volume-parcial-um-gas.htm
