Deze tekst stelt voor tips voor het berekenen van het deelvolume van een gas. Onthoud dat de gedeeltelijk volume van een gas is de ruimte die een gas inneemt in een container, wanneer de volledige druk van het gasmengsel erop wordt uitgeoefend.
O het partieel volume van een gas berekenen kan rekening houden met verschillende variabelen, zoals:
De hoeveelheid materie in het gas;
De hoeveelheid materie in het gasmengsel;
De totale druk van het gasmengsel;
Het totale volume van het gasmengsel;
De fractie in hoeveelheid materie in het gas;
De temperatuur van het gasmengsel in Kelvin.
Volg nu de tips voor het berekenen van het deelvolume van een gas, waarin we alle hierboven voorgestelde variabelen gebruiken:
→ 1e tip: formules
Om het totale volume te berekenen (Vt) van het gasmengsel, gebruik:
Vt = VDE + VB + VÇ + ...
Om het partiële volume van een gas te berekenen uit de fractie in hoeveelheid materie van gas (XDE ) en het totale volume (Vt), gebruik:
VDE = XDE
Vt
Om de fractie in hoeveelheid materie in het gas te berekenen (X
DE), gebruiken we de relatie tussen de hoeveelheid materie in het gas (nDE) en het mengsel (nt):
XDE = NeeDE
nt
Om het deelvolume van een gas te berekenen uit de hoeveelheden materie in het gas en het mengsel (nt), gebruik:
VDE= NeeDE
Vt Neet
Om de hoeveelheid materie in een gas te berekenen, deelt u de massa door zijn molaire massa (berekend met behulp van de molecuulformule van de stof):
NeeDE = mDE
MDE
Om de hoeveelheid totale materie te berekenen (nt) van het mengsel, moeten we de hoeveelheden materie van alle gassen toevoegen:
Neet = neeDE + neeB + neeÇ + ...
Formule met betrekking tot partiële druk (PDE ) en het deelvolume (VDE ) van een gas:
PDE= VDE
Pt Vt
→ 2e tip
Wanneer de oefening een partiële volumeberekening vereist, maar partiële drukken van de menggassen oplevert:
Een belangrijk item dat oefening zal opleveren, naast partiële drukken, is het systeemvolume;
De opgegeven partiële drukken moeten worden opgeteld om de totale systeemdruk (Pt) te vinden:
Pt =PDE + PB + PÇ
Gebruik de volgende uitdrukking om het partiële volume van elk gas in het mengsel te bepalen:
PDE= VDE
Pt Vt
Voorbeeld:Een mengsel wordt gevormd door de gassen CO, O2 en dus2, in een container waarvan het volume 5L is. Elk gas in de houder heeft respectievelijk de volgende partiële druk: 0,50 atm, 0,20 atm en 0,30 atm. Bereken de deelvolumes voor elk van de componenten van dit gasmengsel.
1e stap: Tel de partiële drukken (0,50 atm, 0,20 atm en 0,30 atm) van de drie toegevoerde gassen (CO, O2 en dus2):
Pt =PCO + PO2 + PSO2
Pt = 0,5 + 0,2 + 0,3
Pt = 1 atm
2e stap: Bereken het partiële volume CO met behulp van het totale volume (5L), de partiële druk (0,5 atm) en de totale druk (1 atm) in de uitdrukking:
PCO = VCO
Pt Vt
0,5 = VCO
15
1.VCO = 0,5.5
VCO = 2,5 L
3e stap: Bereken het gedeeltelijke volume van de O2 met behulp van het totale volume (5L), de partiële druk (0,2 atm) en de totale druk (1 atm) in de uitdrukking:
PO2= VO2
Pt Vt
0,2 = VO2
1 5
1.VO2 = 0,2.5
VO2 = 1 L
Stap 4: Bereken het gedeeltelijke volume van de OS2 met behulp van het totale volume (5L), de partiële druk (0,2 atm) en de totale druk (1 atm) in de uitdrukking:
PSO2= VSO2
Pt Vt
0,3 = VSO2
1 5
1.VSO2 = 0,3.5
VSO2 = 1,5 L
→ 3e tip
Berekening van het deelvolume van een gas met behulp van molaire percentages:
In dit soort situaties levert oefening de totale druk, molaire percentages van gassen en het totale volume van het systeem;
De gegeven molpercentages zijn de fracties in hoeveelheid stof van elk gas. Om ze in berekeningen te gebruiken, deelt u ze gewoon door 100;
De formule die wordt aangegeven om het partiële gasvolume te bepalen, is als volgt:
VDE = XDE
Vt
Voorbeeld: Lucht is een mengsel van gassen. Meer dan 78% van dit mengsel is stikstof. Zuurstof vertegenwoordigt ongeveer 21%. Argon, 0,9%, en koolstofdioxide, 0,03%. De rest bestaat uit andere gassen. Het volume ingenomen door zuurstof in dit mengsel, in een omgeving van 10 L, is gelijk aan?
1e stap: transformeer het percentage zuurstofgas (O2) in molaire fractie gedeeld door 100:
XO2 = 21
100
XO2 = 0,21
2e stap: gebruik het totale volume (33,6L) en de fractie in hoeveelheid materie van de O2 (0.21) in de uitdrukking:
VO2 = XO2
Vt
VO2 = 0,21
10
VO2 = 10. 0,21
VO2 = 2,1 L
→ 4e tip
Wanneer de oefening de volumes, temperaturen en drukken van elk gas informeert, zegt het dat ze gemengd waren en een nieuwe druk beginnen uit te oefenen.
In dit geval hebben we het volume, de druk en de temperatuur van elk gas afzonderlijk;
De oefening zal de druk informeren die het mengsel van deze gassen uitoefent bij een nieuwe temperatuur;
Bereken het aantal mol van elk gas (nDE) door zijn druk, volume en temperatuur (in Kelvin) in de uitdrukking van clapeyron:
PDE.VDE = neeDE.R.T
Na het berekenen van het aantal mol van elk gas, is het noodzakelijk om ze bij elkaar op te tellen om het totale aantal mol te bepalen (nt):
Neet = neeDE + neeB + ...
Met het aantal mol moeten we het totale volume bepalen door de totale druk van de container en de temperatuur, ook in de Clapeyron-vergelijking
Pt.Vt = neet.R.T
Aan het einde hebben we genoeg gegevens om het gedeeltelijke volume van elk gas (VDE) door zijn molgetal (nDE), totaal aantal mol en totaal volume in de onderstaande uitdrukking:
VDE = NeeDE
Vt Neet
Voorbeeld:Een volume van 8,2 L waterstofgas van 227°C, een druk van 5 atm uitoefenend, en een volume van 16,4L stikstofgas, bij 27°C en 6 atm, worden overgebracht naar een andere container die op een constante temperatuur van. wordt gehouden -73°C. Wetende dat het mengsel nu een druk van 2 atm uitoefent, bereken je het volume van de container en de partiële volumes van elk gas. Gegeven: R=0,082 atm. mol-1.K-1
1e stap: bereken het aantal mol van elk gas met behulp van volume, temperatuur (in Kelvin; voeg gewoon de gegeven waarde toe aan 273) en druk:
Voor waterstofgas (H2)
PH2.VH2 = neeH2RT
5.8.2 = nH2.0,082.500
41 = neeH2.41
NeeH2 = 41
41
NeeH2 = 1 mol
Voor stikstofgas (N2)
PN2.VN2 = neeN2RT
6.16.4 = nN2.0,082.300
98,4 = nN2.24,6
NeeN2 = 98,4
24,6
NeeN2 = 4 mol
2e stap: Bepaal het totale aantal mol met behulp van het aantal mol van de gassen gevonden in stap 1:
Neet = neeH2 + neeN2
Neet = 1 + 4
Neet = 5 mol
3e stap: Bereken het volume van de container waar het mengen is uitgevoerd. Hiervoor gebruiken we de som van de molaantallen van de gassen gevonden in stap 1 en 2, de totale geleverde druk en de temperatuur (-73 OC, die in Kelvin 200 is) in de onderstaande uitdrukking:
PVt = neet.R.T
2.Vt = 5.0,082.200
2.Vt = 82
Vt = 82
2
Vt = 41 L
Stap 4: Bereken het gedeeltelijke volume van elk gas met behulp van het totale volume, het aantal mol van elk gas en het aantal totale mol:
Voor waterstofgas:
VH2= NeeH2
Vt Neet
VH2 = 1
41.5
5. VH2 = 41.1
5.VH2 = 41
VH2 = 41
5
VH2 = 8,2 L
Voor stikstofgas:
VN2= NeeN2
Vt Neet
VN2= 4
41 5
5. VN2 = 41.4
5.VN2 = 164
VN2 = 164
5
VN2 = 32,8 L
Door mij Diogo Lopes Dias
Bron: Brazilië School - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/dicas-para-calcular-volume-parcial-um-gas.htm
