THE クラペイロン方程式 フランスの物理学者-化学者および土木技師のブノワ-ピエール-エミールクラペイロンによって提案された数式であり、 完全気体. 次の式に注意してください。
P.V = n。 RT
P =によって生成された圧力 ガス コンテナの壁に;
V =ガスが占める体積で、リットルまたは立方メートルで表すことができます。
n =の数 モル (ガス中の物質量);
注意: モル数は、ガスの質量(m)とその質量の関係で表されます。 モル質量 (M):
n = m
M
R = Clapeyronによって提案された一般的なガス定数であり、使用される圧力単位によって異なります(atmでは0.082です。 mmHgでは、62.3です。 KPaでは8.31です);
T =ガスがさらされる温度(常にケルビン単位で使用されます)。
注意: 摂氏で指定された温度をケルビンに変換するには、その値を273に追加するだけです。
したがって、 クラペイロン方程式、以下に提案する各例でわかるように、ガスを参照するいくつかの変数を決定できます。
最初の例: (Uefs-BA)24.6 Lの容器には、1.5気圧の圧力をかける1.0molの窒素が含まれています。 これらの条件下では、ケルビンスケールでのガス温度は次のようになります。
a)30 b)40 c)45 d)300 e)450
T =?
n = 1 mol
R = 0.082気圧。 L / mol。 K(圧力が気圧であるため)
ボリューム= 24.6 L
P = 1.5 atm
で提供されたデータの入力 クラペイロン方程式、必要な温度を決定できます。
P.V = n。 RT
1.5,24.6 = 1.0.082.T
36.9 = 0.082T
36,9 = T
0,082
T = 450 K
2番目の例: (Unimep-SP)25ºC、1 atmで、0.7リットルの二酸化炭素を1リットルの蒸留水に溶解します。 この量のCO2 を意味する:
(データ:R = 0.082 atm.l / mol.k; 原子量:C = 12; 0 = 16).
a)2.40 g
b)14.64 g
c)5.44 g
d)0.126 g
e)1.26 g
T = 25°C、これを273に追加すると、298Kになります
m =?
R = 0.082気圧。 L / mol。 K(圧力が気圧であるため)
体積= 0.7 L
P = 1 atm
で提供されたデータの入力 クラペイロン方程式、必要な質量を決定できます。
P.V = n。 RT
1.0,7 = m .0,082.298
44
0,7 = m.24,436
44
0.7.44 = m.24.436
30.8 = m.24.436
30,8 = m
24,436
m = 1.26 g(約)
3番目の例: (Fesp-PE)75まで OCおよび639mmHg、1.065gの物質が気体状態で623mlを占めます。 物質の分子量は次の値に等しくなります。
a)58 b)0.058 c)12.5 d)18.36 e)0.0125
T = 75°C、これを273に追加すると、348Kになります
m = 1.065 g
R = 62.3mmHg。 L / mol。 K(圧力がmmHgであるため)
容量= 623 mL、これを1000で割ると0.623Lになります
P = 639 mmHg
M =?
で提供されたデータの入力 クラペイロン方程式、必要な分子量を決定できます。
P.V = n。 RT
PV = m .R.T
M
639.0,623 = 1,065.62,3.348
M
398,097 = 23089,626
M
今やめないで... 広告の後にもっとあります;)
398.097M = 23089.626
M = 23089,626
398,097
M = 58 u
4番目の例: (UFRJ)一定量のガス状酸素(O2). ガスの質量は、277の温度で19.2gです。 OCおよび1.50気圧の圧力で。 それを保管できる唯一のコンテナは、おおよそ次の容量を持ちます。
データ:O = 16、R = 0.082atm。 L / mol。 K
a)4.50L b)9.00L c)18.0L d)20.5L e)36.0L
T =277ºC、これを273に追加すると、550Kになります
m = 19.2 g
P = 1.5 atm
R = 0.082気圧。 L / mol。 K(圧力は気圧で供給されたため)
ボリューム=?
注意: 最初に、酸素ガスのモル質量を計算し、原子数に元素の質量を掛けて、結果を加算する必要があります。
M = 2.16
M = 32 g / mol
で提供されたデータの入力 クラペイロンの方程式、 必要な量を決定できます。
P.V = n。 RT
PV = m .R.T
M
1.5.V = 19,2.0,082.550
32
1.5.V = 865,92
32
1.5.V.32 = 865.92
48V = 865.92
V = 865,92
48
18.04 L(概算)
5番目の例: (Unified-RJ)27ºCの温度で5 molの理想気体は、16.4リットルの体積を占めます。 この量のガスによって加えられる圧力は次のとおりです。
与えられた:R = 0.082atm。 L / mol。 K
a)0.675 atm b)0.75 atm c)6.75 atm d)7.5 atm e)75 atm
T = 27°C、これを273に追加すると、300Kになります
n = 5 mol
R = 0.082気圧。 L / mol。 K
ボリューム= 16.4 L
P =?
で提供されたデータの入力 クラペイロン方程式、必要な圧力を決定できます。
P.V = n。 RT
P.16.4 = 5.0,082,300
P.16.4 = 123
P = 123
16,4
P = 7.5 atm
6番目の例: (Unirio-RJ)29.0 gの純粋な有機物質は、気体状態で、127°Cの温度と1520mmHgの圧力で8.20Lの体積を占めます。 可能性のあるガスの分子式は次のとおりです。(R = 0.082。 atm .L / mol K)
交流2H6 b)C3H8 c)C4H10 d)C5H12 e)C8H14
T = 127°C、これを273に追加すると、400Kになります
m = 29 g
R = 62.3mmHg。 L / mol。 K(圧力がmmHgであるため)
ボリューム= 8.2 L
P = 1520 mmHg
M =?
この演習で分子式を決定するには、に提供されているデータを入力します。 クラペイロン方程式 モル質量を決定するには:
P.V = n。 RT
1520.8,2 = 29 .62,3.400
M
12464 = 722680
M
12464M = 722680
M = 722680
12464
M = 57.98 g / mol
次に、与えられた各選択肢の分子量を決定する必要があります(原子の数を乗算することによって) 要素の質量によって、次に結果を追加して)、見つかった質量と一致するものを確認します 以前:
a)M = 2.12 + 6.1
M = 24 + 6
M = 30 g / mol
b)M = 3.12 + 8.1
M = 36 + 8
M = 44 g / mol
c)M = 4.12 + 10
M = 48 + 10
M = 58 g / mol、つまり、化合物の分子式はCです。4H10.
私によって。DiogoLopesDias