Šiame tekste siūloma patarimai, kaip apskaičiuoti dalinį dujų tūrį. Atminkite, kad dalinis tūris dujų yra erdvė, kurią dujos užima talpyklos viduje, kai joms daromas visas dujų mišinio slėgis.
O skaičiuojant dalinį dujų tūrį gali atsižvelgti į kelis kintamuosius, tokius kaip:
Medžiagos kiekis dujose;
Medžiagos kiekis dujų mišinyje;
Bendras dujų mišinio slėgis;
Bendras dujų mišinio tūris;
Medžiagos kiekio dalis dujose;
Dujų mišinio temperatūra Kelvine.
Sekite dabar patarimai, kaip apskaičiuoti dalinį dujų tūrį, kuriame naudojame visus aukščiau pasiūlytus kintamuosius:
→ 1-as patarimas: Formulės
Norėdami apskaičiuoti bendrą tūrį (Vt) dujų mišinio naudokite:
Vt = V + V.B + V.Ç + ...
Norint apskaičiuoti dalinį dujų tūrį iš medžiagos kiekio dalis dujų (X ) ir bendrą tūrį (V.t), naudokite:
V = X
Vt
Apskaičiuoti medžiagos kiekį dujose (X), mes naudojame santykį tarp medžiagos kiekio dujose (n) ir mišinį (nt):
X = ne
nt
Apskaičiuoti dalinį dujų tūrį iš medžiagos kiekio dujose ir mišinyje (nt), naudokite:
V= ne
Vt net
Norėdami apskaičiuoti medžiagos kiekį dujose, tiesiog padalykite masę iš jos molinė masė (apskaičiuotas naudojant medžiagos molekulinę formulę):
ne = m
M
Apskaičiuoti bendros medžiagos kiekį (nt) mišinio, turime pridėti visų dujų medžiagos kiekius:
net = n + nB + nÇ + ...
Formulė, susijusi su daliniu slėgiu (P ) ir dalinis tūris (V ) dujų:
P= V
Pt Vt
→ 2 patarimas
Kai atliekant pratimą reikia apskaičiuoti dalinį tūrį, tačiau numatomas dalinis mišinio dujų slėgis:
Pagrindinis dalykas, kurį pratimas suteiks be dalinio slėgio, yra sistemos tūris;
Norint rasti bendrą sistemos slėgį (Pt), reikia pridėti dalinius slėgius:
Pt = P + PB + PÇ
Norėdami nustatyti dalinį kiekvienos mišinio dujų tūrį, tiesiog naudokite šią išraišką:
P= V
Pt Vt
Pavyzdys:Mišinys susidaro iš dujų, CO2 ir taip2, talpykloje, kurios tūris yra 5 l. Kiekvienos talpykloje esančios dujos turi atitinkamą dalinį slėgį: 0,50 atm, 0,20 atm ir 0,30 atm. Apskaičiuokite kiekvieno šio mišinio komponento dalinius tūrius.
1-as žingsnis: Pridėkite trijų tiekiamų dujų (CO, O.) Dalinį slėgį (0,50 atm, 0,20 atm ir 0,30 atm)2 ir taip2):
Pt = PCO + PO2 + PSO2
Pt = 0,5 + 0,2 + 0,3
Pt = 1 atm
2 žingsnis: Apskaičiuokite dalinį CO tūrį, naudodami bendrą tūrį (5 L), jo dalinį slėgį (0,5 atm) ir bendrą slėgį (1 atm) išraiškoje:
PCO = VCO
Pt Vt
0,5 = VCO
15
1. V.CO = 0,5.5
VCO = 2,5 l
3 žingsnis: Apskaičiuokite dalinį O tūrį2 išraiška: naudojant bendrą tūrį (5 L), jo dalinį slėgį (0,2 atm) ir bendrą slėgį (1 atm):
PO2= VO2
Pt Vt
0,2 = VO2
1 5
1. V.O2 = 0,2.5
VO2 = 1 l
4 žingsnis: Apskaičiuokite dalinį OS tūrį2 išraiška: naudojant bendrą tūrį (5 L), jo dalinį slėgį (0,2 atm) ir bendrą slėgį (1 atm):
PSO2= VSO2
Pt Vt
0,3 = VSO2
1 5
1. V.SO2 = 0,3.5
VSO2 = 1,5 l
→ 3 patarimas
Dalinio dujų tūrio apskaičiavimas naudojant molinius procentus:
Tokio pobūdžio situacijose mankšta suteikia bendrą slėgį, molinį procentinį dujų kiekį ir bendrą sistemos tūrį;
Pateikti moliniai procentai yra kiekvienos dujos medžiagos kiekio dalys. Norėdami juos naudoti skaičiuodami, tiesiog padalykite iš 100;
Nurodoma formulė, kuria nustatomas dalinis dujų tūris:
V = X
Vt
Pavyzdys: Oras yra dujų mišinys. Daugiau nei 78% šio mišinio yra azotas. Deguonis sudaro apie 21%. Argonas, 0,9%, ir anglies dioksidas, 0,03%. Likusią dalį sudaro kitos dujos. Deguonies užimtas tūris šiame mišinyje 10 l aplinkoje yra lygus?
1-as žingsnis: transformuoti deguonies dujų (O2) moline dalimi, padalijant nurodytą vertę iš 100:
XO2 = 21
100
XO2 = 0,21
2 žingsnis: naudokite bendrą O tūrį (33,6 l) ir medžiagos kiekį2 (0,21) išraiškoje:
VO2 = XO2
Vt
VO2 = 0,21
10
VO2 = 10. 0,21
VO2 = 2,1 l
→ 4-as patarimas
Kai pratybose nurodomi kiekvienų dujų kiekiai, temperatūra ir slėgis, tada sakoma, kad jie buvo sumaišyti ir pradėjo daryti naują slėgį.
Šiuo atveju mes turime atskirai kiekvienų dujų tūrį, slėgį ir temperatūrą;
Pratimas informuos apie slėgį, kurį šių dujų mišinys daro naujoje temperatūroje;
Apskaičiuokite kiekvienos dujos molių skaičių (n) per slėgį, tūrį ir temperatūrą (Kelvine) išreiškiant klapeironas:
P.V = n.R.T
Apskaičiavus kiekvienos dujos molius, jas reikia sudėti, kad būtų nustatytas bendras molių skaičius (nt):
net = n + nB + ...
Atsižvelgdami į apgamų skaičių, mes turime nustatyti bendrą tūrį pagal bendrą indo slėgį ir temperatūrą, taip pat Clapeyron lygtyje
Pt.Vt = nt.R.T
Pabaigoje turėsime pakankamai duomenų, kad galėtume apskaičiuoti dalinį kiekvienų dujų tūrį (V) per jo molinį skaičių (n), bendras apgamo skaičius ir bendras tūris toliau pateiktoje išraiškoje:
V = ne
Vt net
Pavyzdys:8,2 l vandenilio dujų tūris, esant 227 ° C, veikiant 5 atm slėgiui, ir 16,4 l azoto dujų, esant 27 ° C ir 6 atm, yra perkeliama į kitą indą, kuriame palaikoma pastovi 0 ° C temperatūra -73 ° C. Žinodami, kad mišinys dabar daro 2 atm slėgį, apskaičiuokite indo tūrį ir dalinius kiekvienų dujų tūrius. Duota: R = 0,082 atm. apgamas-1.K-1
1-as žingsnis: apskaičiuokite kiekvienos dujos molių skaičių, naudodami tūrį, temperatūrą (Kelvine; tiesiog pridėkite nurodytą vertę prie 273) ir slėgį:
Vandenilio dujoms (H2)
PH2.VH2 = nH2RT
5.8.2 = nH2.0,082.500
41 = nH2.41
neH2 = 41
41
neH2 = 1 mol
Azoto dujoms (N2)
PN2.VN2 = nN2RT
6.16,4 = nN2.0,082.300
98,4 = nN2.24,6
neN2 = 98,4
24,6
neN2 = 4 mol
2 žingsnis: Nustatykite bendrą molio skaičių naudodami 1 žingsnyje rastų dujų molinius skaičius:
net = nH2 + nN2
net = 1 + 4
net = 5 mol
3 žingsnis: Apskaičiuokite indo, kuriame buvo maišoma, tūrį. Tam naudosime 1 ir 2 žingsniuose rastų dujų molio skaičių, bendrą tiekiamą slėgį ir temperatūrą (-73 OC, kuris Kelvine yra 200) toliau pateiktoje išraiškoje:
PVt = nt.R.T
2. V.t = 5.0,082.200
2. V.t = 82
Vt = 82
2
Vt = 41 l
4 žingsnis: Apskaičiuokite dalinį kiekvienų dujų tūrį, naudodami bendrą tūrį, kiekvienos dujų molių skaičių ir bendrą molių skaičių:
Vandenilio dujoms:
VH2= neH2
Vt net
VH2 = 1
41.5
5. VH2 = 41.1
5.VH2 = 41
VH2 = 41
5
VH2 = 8,2 l
Azoto dujoms:
VN2= neN2
Vt net
VN2= 4
41 5
5. VN2 = 41.4
5.VN2 = 164
VN 2 = 164
5
VN2 = 32,8 l
Mano. Diogo Lopes Dias
Šaltinis: Brazilijos mokykla - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/dicas-para-calcular-volume-parcial-um-gas.htm