Savjeti za izračunavanje djelomičnog volumena plina

Ovaj tekst predlaže savjeti za izračunavanje djelomičnog volumena plina. Zapamtite da djelomični volumen Plina je prostor koji plin zauzima unutar spremnika kada se na njega vrši puni tlak smjese plina.

O izračunavanje djelomičnog volumena plina može uzeti u obzir nekoliko varijabli, kao što su:

• Količina tvari u plinu;

• Količina tvari u smjesi plina;

• Ukupni tlak smjese plina;

• Ukupni volumen mješavine plina;

• Udio u količini tvari u plinu;

• Temperatura plinske smjese u Kelvinima.

Slijedite sada savjeti za izračunavanje djelomičnog volumena plina, u kojem koristimo sve gore navedene varijable:

→ 1. savjet: formule

• Da bi se izračunao ukupni volumen (V_t) mješavine plina, upotrijebite:

Vt = V_THE + V_B + V_Ç + ...

• Da bi se izračunao djelomični volumen plina iz udio u količini materije plina (X_THE ) i ukupnog volumena (V_t), koristiti:

V_THE = x_THE
V_t

• Da bi se izračunao udio u količini materije u plinu (X_THE), koristimo odnos između količine tvari u plinu (n_THE) i smjesa (br_t):

x_THE = Ne_THE
nt

• Za izračunavanje djelomičnog volumena plina iz količina tvari u plinu i smjesi (br_t), koristiti:

V_THE= Ne_THE
V_t Ne_t

• Da biste izračunali količinu tvari u plinu, samo podijelite masu s njezinom molekulska masa (izračunato pomoću molekularne formule tvari):

Ne_THE = m_THE
M_THE

• Da bi se izračunala količina ukupne materije (n_t) smjese, moramo dodati količine tvari svih plinova:

Ne_t = n_THE + n_B + n_Ç + ...

• Formula koja se odnosi na parcijalni tlak (P_THE ) i djelomični volumen (V_THE ) plina:

Str_THE= V_THE
Str_t V_t

→ 2. savjet

Kada vježba zahtijeva izračunavanje djelomičnog volumena, ali pruža djelomični tlak plinova smjese:

• Ključna stavka koju će vježba pružiti, uz djelomične pritiske, je i volumen sustava;

• Predviđeni parcijalni tlakovi moraju se dodati da bi se dobio ukupni tlak u sustavu (Pt):

Str_t = P_THE + P_B + P_Ç

• Da biste odredili djelomični volumen svakog plina u smjesi, samo upotrijebite sljedeći izraz:

Str_THE= V_THE
Str_t V_t

Primjer:Smjesu tvore plinovi CO, O₂ i tako₂, u posudi čija je zapremina 5L. Svaki plin sadržan u spremniku ima sljedeći parcijalni tlak: 0,50 atm, 0,20 atm i 0,30 atm. Izračunajte djelomične količine za svaku komponentu ove mješavine plina.

1. korak: Dodajte parcijalne pritiske (0,50 atm, 0,20 atm i 0,30 atm) tri dovedena plina (CO, O₂ i tako₂):

Str_t = P_CO + P_O2 + P_SO2

Str_t = 0,5 + 0,2 + 0,3

Str_t = 1 atm

2. korak: Izračunajte djelomični volumen CO koristeći ukupni volumen (5 L), njegov parcijalni tlak (0,5 atm) i ukupni tlak (1 atm) u izrazu:

Str_CO = V_CO
Str_t V_t

0,5 = V_CO
15

1.V_CO = 0,5.5

V_CO = 2,5 L

3. korak: Izračunajte djelomični volumen O₂ koristeći ukupni volumen (5L), njegov parcijalni tlak (0,2 atm) i ukupni tlak (1 atm) u izrazu:

Str_O2= V_O2
Str_t V_t

0,2 = V_O2
1 5 

1.V_O2 = 0,2.5

V_O2 = 1 L

Korak 4: Izračunajte djelomični volumen OS-a₂ koristeći ukupni volumen (5L), njegov parcijalni tlak (0,2 atm) i ukupni tlak (1 atm) u izrazu:

Str_SO2= V_SO2
Str_t V_t

0,3 =  V_SO2
1 5

1.V_SO2 = 0,3.5

V_SO2 = 1,5 L

→ 3. savjet

Izračun djelomičnog volumena plina pomoću molarnih postotaka:

• U ovoj vrsti situacije vježba osigurava ukupni tlak, molarne postotke plinova i ukupni volumen sustava;

• Dani molarni postoci udjeli su u količini materije svakog plina. Da biste ih koristili u izračunima, samo podijelite sa 100;

• Formula naznačena za određivanje djelomičnog volumena plina je kako slijedi:

V_THE = x_THE
V_t

Primjer: Zrak je smjesa plinova. Više od 78% ove smjese je dušik. Kisik predstavlja oko 21%. Argon, 0,9%, i ugljični dioksid, 0,03%. Ostatak čine drugi plinovi. Količina zauzete kisikom u ovoj smjesi u okolišu od 10 L jednaka je?

1. korak: transformirati postotak plina kisika (O₂) u molarnim udjelima dijeleći vrijednost dobivenu sa 100:

x_O2 = 21
100

x_O2 = 0,21

2. korak: upotrijebite ukupan volumen (33,6 L) i udio u količini materije O₂ (0,21) u izrazu:

V_O2 = x_O2
V_t

V_O2 = 0,21
10

V_O2 = 10. 0,21

V_O2 = 2,1 L

→ 4. savjet

Kad vježba informira količine, temperature i tlake svakog plina, tada se kaže da su pomiješani i počinju vršiti novi pritisak.

• U ovom slučaju imamo volumen, tlak i temperaturu svakog plina pojedinačno;

• Vježba će izvijestiti pritisak koji mješavina tih plinova vrši na novoj temperaturi;

• Izračunajte broj molova svakog plina (n_THE) kroz njegov tlak, volumen i temperaturu (u Kelvinima) u izrazu klapejron:

Str_THE.V_THE = n_THE.R.T

Nakon izračuna broja molova svakog plina, potrebno ih je zbrojiti kako bi se utvrdio ukupan broj molova (n_t):

Ne_t = n_THE + n_B + ...

S brojem molova moramo odrediti ukupni volumen kroz ukupni tlak spremnika i temperaturu, također u Clapeyronovoj jednadžbi

Str_t.V_t = n_t.R.T

Na kraju ćemo imati dovoljno podataka za izračunavanje djelomičnog volumena svakog plina (V_THE) kroz njegov mol broj (n_THE), ukupan broj molova i ukupni volumen u donjem izrazu:

V_THE = Ne_THE
V_t Ne_t

Primjer:Volumen od 8,2 L plinovitog vodika na 227 ° C, koji vrši pritisak od 5 atm, i volumen od 16,4 L dušika, pri 27 ° C i 6 atm, prenose se u drugu posudu koja održava konstantnu temperaturu od -73 ° C. Znajući da smjesa sada vrši pritisak od 2 atm, izračunajte volumen spremnika i djelomične zapremine svakog plina. Dano: R = 0,082 atm. madež^-1.K^-1

1. korak: izračunati broj molova svakog plina pomoću zapremine, temperature (u Kelvinima; samo dodajte zadanu vrijednost na 273) i pritisak:

• Za plinoviti vodik (H₂)

Str_H2.V_H2 = n_H2RT

5.8.2 = n_H2.0,082.500

41 = n_H2.41

Ne_H2 = 41
41

Ne_H2 = 1 mol

• Za plin dušik (N₂)

Str_N2.V_N2 = n_N2RT

6.16.4 = n_N2.0,082.300

98,4 = n_N2.24,6

Ne_N2 = 98,4
24,6

Ne_N2 = 4 mol

2. korak: Odredite ukupni broj molova pomoću brojeva molova plinova pronađenih u koraku 1:

Ne_t = n_H2 + n_N2

Ne_t = 1 + 4

Ne_t = 5 mol

3. korak: Izračunajte zapreminu posude u kojoj se provodilo miješanje. Za to ćemo upotrijebiti zbroj molskih brojeva plinova iz koraka 1 i 2, ukupnog dovedenog tlaka i temperature (-73 ^OC, što je u Kelvinu 200) u donjem izrazu:

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

Korak 4: Izračunajte djelomični volumen svakog plina pomoću ukupnog volumena, broja molova svakog plina i ukupnog broja molova:

• Za vodikov plin:

V_H2= Ne_H2
V_t Ne_t

V_H2 = 1
41.5

5. V_H2 = 41.1

5.V_H2 = 41

V_H2 = 41
5

V_H2 = 8,2 L

• Za plin dušik:

V_N2= Ne_N2
V_t Ne_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

Ja, Diogo Lopes Dias

Izvor: Brazil škola - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/dicas-para-calcular-volume-parcial-um-gas.htm