Этот текст предлагает советы по расчету парциального объема газа. Помните, что частичный объем газа - это пространство, которое газ занимает внутри контейнера, когда на него действует полное давление газовой смеси.
О расчет парциального объема газа может учитывать несколько переменных, таких как:
Количество вещества в газе;
Количество вещества в газовой смеси;
Общее давление газовой смеси;
Общий объем газовой смеси;
Доля количества вещества в газе;
Температура газовой смеси в Кельвинах.
Следуйте сейчас за советы по расчету парциального объема газа, в котором мы используем все предложенные выше переменные:
→ 1-й совет: формулы
Для расчета общего объема (Vт) газовой смеси используйте:
Vt = VTHE + VB + VÇ + ...
Чтобы рассчитать парциальный объем газа из доля в количестве вещества газа (XTHE ) и общий объем (Vт), использовать:
VTHE = ИксTHE
Vт
Чтобы вычислить долю вещества в газе (XTHE) воспользуемся соотношением количества вещества в газе (nTHE) и смесь (nт):
ИксTHE = нетTHE
нт
Чтобы вычислить парциальный объем газа из количества вещества в газе и смеси (nт), использовать:
VTHE= нетTHE
Vт нетт
Чтобы рассчитать количество вещества в газе, просто разделите массу на его молярная масса (рассчитано по молекулярной формуле вещества):
нетTHE = мTHE
MTHE
Для расчета общего количества вещества (nт) смеси, мы должны добавить количества вещества всех газов:
нетт = пTHE + пB + пÇ + ...
Формула для парциального давления (PTHE ) и частичный объем (VTHE ) газа:
пTHE= VTHE
пт Vт
→ 2-й совет
Когда упражнение требует расчета частичного объема, но обеспечивает парциальные давления смеси газов:
Ключевым параметром, который дадут упражнения, помимо частичных давлений, является объем системы;
Чтобы найти полное давление в системе (Pt), необходимо сложить указанные парциальные давления:
пт = PTHE + PB + PÇ
Чтобы определить парциальный объем каждого газа в смеси, просто используйте следующее выражение:
пTHE= VTHE
пт Vт
Пример:Смесь образуют газы CO, O2 и другие2, в таре объемом 5л. Каждый газ, содержащийся в баллоне, имеет следующее парциальное давление, соответственно: 0,50 атм, 0,20 атм и 0,30 атм. Рассчитайте парциальные объемы для каждого из компонентов этой газовой смеси.
1-й шаг: Добавьте парциальные давления (0,50 атм, 0,20 атм и 0,30 атм) трех подаваемых газов (CO, O2 и другие2):
пт = PCO + PO2 + PSO2
пт = 0,5 + 0,2 + 0,3
пт = 1 атм
2-й шаг: Рассчитайте парциальный объем CO, используя общий объем (5 л), его парциальное давление (0,5 атм) и общее давление (1 атм) в выражении:
пCO = VCO
пт Vт
0,5 = VCO
15
1.VCO = 0,5.5
VCO = 2,5 л
3-й шаг: Рассчитайте парциальный объем O2 используя общий объем (5 л), его парциальное давление (0,2 атм) и полное давление (1 атм) в выражении:
пO2= VO2
пт Vт
0,2 = VO2
1 5
1.VO2 = 0,2.5
VO2 = 1 л
Шаг 4: Рассчитать частичный объем ОС2 используя общий объем (5 л), его парциальное давление (0,2 атм) и полное давление (1 атм) в выражении:
пSO2= VSO2
пт Vт
0,3 = VSO2
1 5
1.VSO2 = 0,3.5
VSO2 = 1,5 л
→ 3-й совет
Расчет парциального объема газа с использованием мольных процентов:
В такой ситуации упражнения позволяют определить общее давление, молярные проценты газов и общий объем системы;
-
Приведенные молярные проценты являются количественными долями вещества каждого газа. Чтобы использовать их в расчетах, просто разделите на 100;
Не останавливайся сейчас... После рекламы есть еще кое-что;)
Формула для определения парциального объема газа выглядит следующим образом:
VTHE = ИксTHE
Vт
Пример: Воздух - это смесь газов. Более 78% этой смеси составляет азот. Кислород составляет около 21%. Аргон 0,9% и диоксид углерода 0,03%. Остальное состоит из других газов. Объем, занимаемый кислородом в этой смеси в среде 10 л, равен?
1-й шаг: преобразовать процентное содержание газообразного кислорода (O2) в молярной доле от деления значения на 100:
ИксO2 = 21
100
ИксO2 = 0,21
2-й шаг: используйте общий объем (33,6 л) и долю вещества O2 (0.21) в выражении:
VO2 = ИксO2
Vт
VO2 = 0,21
10
VO2 = 10. 0,21
VO2 = 2,1 л
→ 4-й совет
Когда в упражнении сообщаются объемы, температура и давление каждого газа, тогда говорится, что они были смешаны и начинают оказывать новое давление.
В этом случае у нас есть объем, давление и температура каждого газа индивидуально;
Упражнение проинформирует о давлении, которое смесь этих газов оказывает при новой температуре;
Вычислите количество молей каждого газа (nTHE) через его давление, объем и температуру (в Кельвинах) в выражении клапейрон:
пTHE.VTHE = пTHE.R.T
После расчета количества молей каждого газа необходимо сложить их вместе, чтобы определить общее количество молей (nт):
нетт = пTHE + пB + ...
Используя количество молей, мы должны определить общий объем через общее давление в емкости и температуру, также в уравнении Клапейрона.
пт.Vт = пт.R.T
В итоге у нас будет достаточно данных для расчета парциального объема каждого газа (VTHE) через его мольное число (nTHE), общее число молей и общий объем в приведенном ниже выражении:
VTHE = нетTHE
Vт нетт
Пример:Объем 8,2 л газообразного водорода с температурой 227 ° C и давлением 5 атм и объемом 16,4 л. азота при температуре 27 ° C и давлении 6 атм переносятся в другой контейнер, в котором поддерживается постоянная температура -73 ° С. Зная, что смесь теперь оказывает давление 2 атм, рассчитайте объем емкости и парциальные объемы каждого газа. Дано: R = 0,082 атм. крот-1.K-1
1-й шаг: рассчитать количество молей каждого газа, используя объем, температуру (в Кельвинах; просто добавьте данное значение к 273) и давление:
Для газообразного водорода (H2)
пH2.VH2 = пH2RT
5.8.2 = пH2.0,082.500
41 = пH2.41
нетH2 = 41
41
нетH2 = 1 моль
Для газообразного азота (N2)
пN2.VN2 = пN2RT
6.16.4 = nN2.0,082.300
98,4 = пN2.24,6
нетN2 = 98,4
24,6
нетN2 = 4 моль
2-й шаг: Определите общее количество молей, используя количество молей газов, найденное на шаге 1:
нетт = пH2 + пN2
нетт = 1 + 4
нетт = 5 моль
3-й шаг: Рассчитайте объем емкости, в которой производилось перемешивание. Для этого мы будем использовать сумму числа молей газов, найденных на этапах 1 и 2, общее подаваемое давление и температуру (-73 ОC, которая в Кельвинах равна 200) в приведенном ниже выражении:
PVт = пт.R.T
2.Vт = 5.0,082.200
2.Vт = 82
Vт = 82
2
Vт = 41 л
Шаг 4: Вычислите частичный объем каждого газа, используя общий объем, количество молей каждого газа и общее количество молей:
Для водородного газа:
VH2= нетH2
Vт нетт
VH2 = 1
41.5
5. VH2 = 41.1
5.VH2 = 41
VH2 = 41
5
VH2 = 8,2 л
Для газообразного азота:
VN2= нетN2
Vт нетт
VN2= 4
41 5
5. VN2 = 41.4
5.VN2 = 164
V№ 2 = 164
5
VN2 = 32,8 л
Автор: Диого Лопес Диас
Что такое газы, каковы свойства газов, молекулярные соединения, сжимаемость, фиксированный объем, кинетическая энергия средняя, абсолютная температура газа, идеальный газ, реальные газы, идеальный газ, переменные состояния газа, объем газа, времена года
