Näpunäited gaasi osalise mahu arvutamiseks

Selles tekstis tehakse ettepanek näpunäited gaasi osalise mahu arvutamiseks. Pidage meeles, et osaline maht Gaas on ruum, mille gaas mahutab mahuti sees, kui sellele avaldatakse gaasisegu kogu rõhk.

O gaasi osalise mahu arvutamine saab arvesse võtta mitmeid muutujaid, näiteks:

• Aine kogus gaasis;

• Aine kogus gaasisegus;

• Gaasisegu kogurõhk;

• Gaasisegu kogumaht;

• Aine koguse osa gaasis;

• Gaasisegu temperatuur kelvinites.

Järgige nüüd näpunäited gaasi osalise mahu arvutamiseks, milles kasutame kõiki ülaltoodud muutujaid:

→ 1. näpunäide: valemid

• Kogumahu (V_t), kasutage:

Vt = V_THE + V_B + V_Ç + ...

• Gaasi osalise mahu arvutamiseks murd aine koguses gaasi (X_THE ) ja kogumaht (V_t), kasutage:

V_THE = X_THE
V_t

• Gaasi aine koguse osakaalu arvutamiseks (X_THE), kasutame gaasis oleva aine hulga (n_THE) ja segu (n_t):

X_THE = ei_THE
nt

• Gaasi osalise mahu arvutamiseks gaasis ja segus oleva aine koguste põhjal (n_t), kasutage:

V_THE= ei_THE
V_t ei_t

• Aine koguse arvutamiseks gaasis jagage lihtsalt mass selle massiga molaarmass (arvutatud aine molekulaarvalemi abil):

ei_THE = m_THE
M_THE

• Kogu aine (n_t), lisame kõigi gaaside ainekogused:

ei_t = n_THE + n_B + n_Ç + ...

• Osalise rõhuga seotud valem (P_THE ) ja osaline maht (V_THE ) gaasi:

P_THE= V_THE
P_t V_t

→ 2. näpunäide

Kui harjutus nõuab osalise mahu arvutamist, kuid annab segugaaside osalise rõhu:

• Peamine element, mida harjutus pakub lisaks osalisele survele, on süsteemi maht;

• Süsteemi kogurõhu (Pt) leidmiseks tuleb lisada esitatud osalised rõhud:

P_t = P_THE + P_B + P_Ç

• Segus oleva iga gaasi osalise mahu määramiseks kasutage lihtsalt järgmist väljendit:

P_THE= V_THE
P_t V_t

Näide:Segu moodustub gaasidest CO, O₂ ja nii₂, mahutis, mille maht on 5 L. Igal mahutis sisalduval gaasil on vastavalt järgmine osaline rõhk: 0,50 atm, 0,20 atm ja 0,30 atm. Arvutage selle gaasisegu iga komponendi osamahud.

1. samm: Lisage kolme tarnitud gaasi (CO, O, 0,10 atm, 0,20 atm ja 0,30 atm) osalised rõhud₂ ja nii₂):

P_t = P_CO + P_O2 + P_SO2

P_t = 0,5 + 0,2 + 0,3

P_t = 1 atm

2. samm: Arvutage CO osaline maht, kasutades kogumahtu (5 L), selle osalist rõhku (0,5 atm) ja kogurõhku (1 atm) järgmises avaldises:

P_CO = V_CO
P_t V_t

0,5 = V_CO
15

1.V_CO = 0,5.5

V_CO = 2,5 l

3. samm: Arvutage O osamaht₂ kasutades kogumahtu (5 L), selle osalist rõhku (0,2 atm) ja kogurõhku (1 atm) järgmises väljendis:

P_O2= V_O2
P_t V_t

0,2 = V_O2
1 5 

1.V_O2 = 0,2.5

V_O2 = 1 L

4. samm: Arvutage OS-i osaline maht₂ kasutades kogumahtu (5 L), selle osalist rõhku (0,2 atm) ja kogurõhku (1 atm) järgmises väljendis:

P_SO2= V_SO2
P_t V_t

0,3 =  V_SO2
1 5

1.V_SO2 = 0,3.5

V_SO2 = 1,5 l

→ 3. näpunäide

Gaasi osalise mahu arvutamine moolprotsentide abil:

• Sellises olukorras annab treenimine kogurõhu, gaaside moolprotsendi ja süsteemi kogumahu;

• Esitatud molaarsed protsendid on iga gaasi aineosade fraktsioonid. Nende kasutamiseks arvutustes jagage lihtsalt 100-ga;

• Gaasi osalise mahu määramiseks on näidatud järgmine valem:

V_THE = X_THE
V_t

Näide: Õhk on gaaside segu. Üle 78% sellest segust on lämmastik. Hapnik moodustab umbes 21%. Argoon, 0,9% ja süsinikdioksiid, 0,03%. Ülejäänud osa koosneb muudest gaasidest. Hapniku hõivatud maht selles segus 10 l keskkonnas on võrdne?

1. samm: teisendada gaasilise hapniku (O₂) molaarfraktsioonis, jagades saadud väärtuse 100-ga:

X_O2 = 21
100

X_O2 = 0,21

2. samm: kasutage O kogumahtu (33,6 1) ja fraktsiooni aine koguses₂ (0,21) avaldises:

V_O2 = X_O2
V_t

V_O2 = 0,21
10

V_O2 = 10. 0,21

V_O2 = 2,1 L

→ 4. näpunäide

Kui õppus annab teada iga gaasi mahust, temperatuurist ja rõhust, siis öeldakse, et need olid segunenud ja hakkasid uut rõhku avaldama.

• Sel juhul on meil iga gaasi maht, rõhk ja temperatuur eraldi;

• Harjutus annab teada rõhust, mida nende gaaside segu avaldab uuel temperatuuril;

• Arvutage iga gaasi moolide arv (n_THE) rõhu, mahu ja temperatuuri kaudu (kelvinites) clapeyron:

P_THE.V_THE = n_THE.R.T

Pärast iga gaasi moolide arvu arvutamist tuleb moolide koguarvu (n_t):

ei_t = n_THE + n_B + ...

Moolide arvuga peame määrama kogumahu konteineri kogurõhu ja temperatuuri kaudu, ka Clapeyroni võrrandis

P_t.V_t = n_t.R.T

Lõpuks on meil piisavalt andmeid iga gaasi (V_THE) selle mol-numbri (n_THE), moolide koguarv ja üldmaht allpool toodud väljendis:

V_THE = ei_THE
V_t ei_t

Näide:8,2 L vesinikgaasi maht, mis on temperatuuril 227 ° C, avaldades rõhku 5 atm ja maht 16,4 L gaasiline lämmastik, temperatuuril 27 ° C ja 6 atm, viiakse teise anumasse, mida hoitakse püsival temperatuuril -73 ° C. Teades, et segu avaldab nüüd rõhku 2 atm, arvutage mahuti maht ja iga gaasi osamahud. Arvestades: R = 0,082 atm. sünnimärk^-1.K^-1

1. samm: arvutage iga gaasi moolide arv, kasutades mahtu, temperatuuri (kelvinites; lihtsalt lisage antud väärtus väärtusele 273) ja rõhk:

• Gaasilise vesiniku (H₂)

P_H2.V_H2 = n_H2RT

5.8,2 = n_H2.0,082.500

41 = n_H2.41

ei_H2 = 41
41

ei_H2 = 1 mol

• Gaasilise lämmastiku (N₂)

P_N2.V_N2 = n_N2RT

6.16,4 = n_N2.0,082.300

98,4 = n_N2.24,6

ei_N2 = 98,4
24,6

ei_N2 = 4 mol

2. samm: Määrake kogu mooliarv, kasutades 1. etapis leitud gaaside moolinumbreid:

ei_t = n_H2 + n_N2

ei_t = 1 + 4

ei_t = 5 mol

3. samm: Arvutage mahuti maht, kus segati. Selleks kasutame etappides 1 ja 2 leitud gaaside mooliarvude, tarnitud üldrõhu ja temperatuuri (-73) summat. ^OC, mis on Kelvinis 200) järgmises väljendis:

PV_t = n_t.R.T

2.V_t = 5.0,082.200

2.V_t = 82

V_t = 82
2

V_t = 41 L

4. samm: Arvutage iga gaasi osaline maht, kasutades üldmahtu, iga gaasi moolide arvu ja moolide koguarvu:

• Gaasilise vesiniku puhul:

V_H2= ei_H2
V_t ei_t

V_H2 = 1
41.5

5. V_H2 = 41.1

5.V_H2 = 41

V_H2 = 41
5

V_H2 = 8,2 l

• Gaasilise lämmastikuga:

V_N2= ei_N2
V_t ei_t

V_N2= 4
41 5

5. V_N2 = 41.4

5.V_N2 = 164

V_{N 2} = 164
5

V_N2 = 32,8 l

Minu poolt. Diogo Lopes Dias

Allikas: Brasiilia kool - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/dicas-para-calcular-volume-parcial-um-gas.htm