Kaj je Clapeyronova enačba?

THE klapejronska enačba je matematični izraz, ki ga je predlagal francoski fizik-kemik in gradbeni inženir Benoit-Pierre-Émile Clapeyron, in je bil oblikovan za opis vedenja popoln plin. Upoštevajte naslednjo enačbo:

P.V = n. RT

  • P = tlak, ki ga ustvari plin na stenah posode;

  • V = prostornina plina, izražena v litrih ali kubičnih metrih;

  • n = število mol (količina snovi v plinu);

Opomba: Število molov je izraženo z razmerjem med maso plina (m) in njegovo maso molska masa (M):

n = m
M

  • R = splošna plinska konstanta, ki jo predlaga Clapeyron, in je odvisna od uporabljene tlačne enote (v atm je 0,082; v mmHg je 62,3; v KPa je 8,31);

  • T = temperatura, pri kateri deluje plin (vedno se uporablja v enoti Kelvin).

Opomba: Če želite določeno temperaturo spremeniti v stopinjah Celzija v Kelvin, samo dodajte njeno vrednost na 273.

Tako lahko z uporabo klapejronska enačba, lahko določimo več spremenljivk, ki se nanašajo na plin, kot lahko vidite v vsakem od spodnjih primerov:

1. primer: (Uefs-BA) 24,6-litrska posoda vsebuje 1,0 mol dušika pod pritiskom 1,5 atm. V teh pogojih je temperatura plina po Kelvinovi lestvici:

a) 30 b) 40 c) 45 d) 300 e) 450

  • T =?

  • n = 1 mol

  • R = 0,082 atm. L / mol. K (ker je tlak v atm)

  • Prostornina = 24,6 L

  • P = 1,5 atm

Vnos podatkov iz klapejronska enačba, lahko določimo zahtevano temperaturo:

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. primer: (Unimep-SP) Pri 25 ° C in 1 atm raztopite 0,7 litra ogljikovega dioksida v enem litru destilirane vode. Ta količina CO2 pomeni:

(Podatki: R = 0,082 atm.l / mol.k; atomske mase: 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, kar je 273 rezultatom dodalo 298 K

  • m =?

  • R = 0,082 atm. L / mol. K (ker je tlak v atm)

  • Prostornina = 0,7 L

  • P = 1 atm

Vnos podatkov iz klapejronska enačba, lahko določimo zahtevano maso:

P.V = n. RT

1.0,7 = m .0,082.298
44

0,7 = m 24436
44

0,7,44 = m 24436

30,8 = m 24436

30,8 = m
24,436

m = 1,26 g (približno)

3. primer: (Fesp-PE) do 75 OC in 639 mmHg 1,065 g snovi zasede 623 ml v plinastem stanju. Molekulska masa snovi je enaka:

a) 58 b) 0,058 c) 12,5 d) 18,36 e) 0,0125

  • T = 75 ° C, kar je 273 rezultatom dodalo 348 K

  • m = 1,065 g

  • R = 62,3 mmHg. L / mol. K (ker je tlak v mmHg)

  • Prostornina = 623 ml, kar je deljeno s 1000, da 0,623 L

  • P = 639 mmHg

  • M =?

Vnos podatkov iz klapejronska enačba, lahko določimo zahtevano molekulsko maso:

P.V = n. RT

PV = m .R.T
M

639.0,623 = 1,065.62,3.348
M

398,097 = 23089,626
M

Ne ustavi se zdaj... Po oglaševanju je še več;)

398,097 M = 23089,626

M = 23089,626
398,097

M = 58 u

4. primer: (UFRJ) Treba je shraniti določeno količino plinastega kisika (O2). Masa plina je 19,2 g pri temperaturi 277 OC in pri tlaku 1,50 atm. Edina posoda, ki jo lahko shrani, bo imela približno prostornino:

Podatki: O = 16, R = 0,082 atm. L / mol. K

a) 4.50L b) 9.00L c) 18.0L d) 20.5L e) 36.0L

  • T = 277 ºC, kar je dodalo 273 rezultatom 550 K

  • m = 19,2 g

  • P = 1,5 atm

  • R = 0,082 atm. L / mol. K (ker je bil tlak doveden v atm)

  • Glasnost =?

Opomba: Sprva moramo izračunati molsko maso kisikovega plina, pomnožiti število atomov z maso elementa in nato dodati rezultate:

M = 2,16

M = 32 g / mol

Vnos podatkov iz Clapeyronova enačba, lahko določimo zahtevano prostornino:

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 (približno)

5. primer: (Unified-RJ) 5 mol idealnega plina pri temperaturi 27 ºC zavzame prostornino 16,4 litra. Tlak, ki ga izvaja ta količina plina, je:

Glede na to, da je R = 0,082 atm. 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, kar je 273 rezultatom dodalo 300 K

  • n = 5 mol

  • R = 0,082 atm. L / mol. K

  • Prostornina = 16,4 L

  • P =?

Vnos podatkov iz klapejronska enačba, lahko določimo potrebni tlak:

P.V = n. RT

P.16,4 = 5,0 082 300

P.16.4 = 123

P = 123
16,4

P = 7,5 atm

6. primer: (Unirio-RJ) 29,0 g čiste in organske snovi v plinastem stanju zavzame prostornino 8,20 L pri temperaturi 127 ° C in tlaku 1520 mmHg. Molekulska formula verjetnega plina je: (R = 0,082. atm .L / mol K)

a) C2H6 b) C.3H8 c) C4H10 d) C.5H12 e) C8H14

  • T = 127 ° C, kar je 273 rezultatom dodalo 400 K

  • m = 29 g

  • R = 62,3 mmHg. L / mol. K (ker je tlak v mmHg)

  • Prostornina = 8,2 L

  • P = 1520 mmHg

  • M =?

Če želite določiti molekulsko formulo pri tej vaji, vnesite podatke iz klapejronska enačba za določitev molske mase:

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

Nato moramo določiti molekulsko maso vsake ponujene alternative (tako, da pomnožimo število atomov z maso elementa in nato seštevanjem rezultatov), ​​da vidimo, kateri se ujema z najdeno maso prej:

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, to je molekulska formula spojine C4H10.


Jaz, Diogo Lopes Dias

Kaj je članek?

Članek to je beseda, ki pride pred samostalnik z namenom, da se ime natančno opredeli ali določi....

read more

Kaj je neolitik?

Neolitik je kronološka delitev tako imenovane predzgodovine človeštva, ki je obsegala med 10.000 ...

read more

Kaj so besedni načini?

veste kaj so besedne manire?Glagolski načini so povezani s preučevanjem glagolov, spremenljivega ...

read more