ТХЕ клапеирон једначина је математички израз који је предложио француски физичар-хемичар и грађевински инжењер Беноит-Пиерре-Емиле Цлапеирон и формулисан је да опише понашање савршен гас. Обратите пажњу на следећу једначину:
П.В = н. РТ
П = притисак који генерише гасни на зидовима контејнера;
В = запремина коју заузима гас и може се изразити у литрима или кубним метрима;
н = број мол (количина материје у гасу);
Белешка: Број молова изражава се односом између масе гаса (м) и његове масе моларна маса (М):
н = м
М.
Р = општа гасна константа коју је предложио Цлапеирон и зависи од употребљене јединице притиска (у атм је 0,082; у ммХг је 62,3; у КПа је 8,31);
Т = температура којој се гас подвргава (увек се користи у Келвиновој јединици).
Белешка: Да бисте дату температуру трансформисали у степене Целзијуса у Келвин, само додајте њену вредност на 273.
Дакле, употребом клапеирон једначина, можемо одредити неколико променљивих које се односе на гас, као што можете видети у сваком од примера предложених у наставку:
1. пример: (Уефс-БА) Контејнер од 24,6 л садржи 1,0 мол азота под притиском од 1,5 атм. Под овим условима, температура гаса на Келвиновој скали је:
а) 30 б) 40 в) 45 г) 300 е) 450
Т =?
н = 1 мол
Р = 0,082 атм. Л / мол. К (јер је притисак у атм)
Запремина = 24,6 Л
П = 1,5 атм
Уношење података наведених у клапеирон једначина, можемо одредити потребну температуру:
П.В = н. РТ
1,5,24,6 = 1,0.082.Т
36,9 = 0,082Т
36,9 = Т
0,082
Т = 450 К.
2. пример: (Унимеп-СП) На 25 ° Ц и 1 атм, растворите 0,7 литара угљен-диоксида у једном литру дестиловане воде. Ова количина ЦО2 означава:
(Подаци: Р = 0,082 атм.л / мол.к; атомске масе: Ц = 12; 0 = 16).
а) 2,40 г
б) 14,64 г
в) 5,44 г
г) 0,126 г.
д) 1,26 г
Т = 25 ° Ц, што је додало 273 резултата у 298 К.
м =?
Р = 0,082 атм. Л / мол. К (јер је притисак у атм)
Запремина = 0,7 Л
П = 1 атм
Уношење података наведених у клапеирон једначина, можемо одредити потребну масу:
П.В = н. РТ
1.0,7 = м .0,082.298
44
0,7 = м.24.436
44
0.7.44 = м.24.436
30,8 = м.24,436
30,8 = м
24,436
м = 1,26 г (приближно)
3. пример: (Фесп-ПЕ) До 75 О.Ц и 639 ммХг, 1,065 г супстанце заузима 623 мл у гасовитом стању. Молекулска маса супстанце је једнака:
а) 58 б) 0,058 в) 12,5 г) 18,36 д) 0,0125
Т = 75 ° Ц, што је додало 273 резултата у 348 К.
м = 1,065 г
Р = 62,3 ммХг. Л / мол. К (јер је притисак у ммХг)
Запремина = 623 мл, што подељено са 1000 даје 0.623 Л
П = 639 ммХг
М =?
Уношење података наведених у клапеирон једначина, можемо одредити потребну молекулску масу:
П.В = н. РТ
ПВ = м .Р.Т
М.
639.0,623 = 1,065.62,3.348
М.
398,097 = 23089,626
М.
398.097М = 23089.626
М = 23089,626
398,097
М = 58 у
4. пример: (УФРЈ) Неопходно је складиштити одређену количину гасовитог кисеоника (О.2). Маса гаса је 19,2 г на температури од 277 О.Ц и под притиском од 1,50 атм. Једини контејнер који може да га складишти имаће приближно запремину:
Подаци: О = 16, Р = 0,082 атм. Л / мол. К.
а) 4.50Л б) 9.00Л в) 18.0Л г) 20.5Л д) 36.0Л
Т = 277 ºЦ, што је додало 273 резултата у 550 К.
м = 19,2 г
П = 1,5 атм
Р = 0,082 атм. Л / мол. К (од притиска у атм)
Волуме =?
Белешка: У почетку морамо израчунати моларну масу гаса кисеоника, помноживши број атома са масом елемента и додајући резултате:
М = 2,16
М = 32 г / мол
Уношење података наведених у Цлапеиронова једначина, можемо одредити потребну запремину:
П.В = н. РТ
ПВ = м .Р.Т
М.
1.5.В = 19,2.0,082.550
32
1.5.В = 865,92
32
1.5.В.32 = 865.92
48В = 865,92
В = 865,92
48
18,04 Л (приближно)
Пети пример: (Унифиед-РЈ) 5 мол идеалног гаса, на температури од 27 ºЦ, заузима запремину од 16,4 литара. Притисак који врши ова количина гаса је:
Дато: Р = 0,082 атм. Л / мол. К.
а) 0,675 атм б) 0,75 атм ц) 6,75 атм д) 7,5 атм д) 75 атм
Т = 27 ° Ц, што је додало 273 резултата у 300 К.
н = 5 мол
Р = 0,082 атм. Л / мол. К.
Запремина = 16,4 л
П =?
Уношење података наведених у клапеирон једначина, можемо одредити потребан притисак:
П.В = н. РТ
П.16.4 = 5.0.082.300
П.16.4 = 123
П = 123
16,4
П = 7,5 атм
6. пример: (Унирио-РЈ) 29,0 г чисте и органске супстанце, у гасовитом стању, заузима запремину од 8,20 Л, на температури од 127 ° Ц и притиску од 1520 ммХг. Молекулска формула вероватног гаса је: (Р = 0,082. атм .Л / мол К)
а) Ц.2Х.6 пре нове ере3Х.8 ц) Ц.4Х.10 д) Ц.5Х.12 е) Ц.8Х.14
Т = 127 ° Ц, што је додало 273 резултата у 400 К.
м = 29 г
Р = 62,3 ммХг. Л / мол. К (јер је притисак у ммХг)
Запремина = 8,2 л
П = 1520 ммХг
М =?
Да бисте одредили молекуларну формулу у овој вежби, унесите податке дате у клапеирон једначина за одређивање моларне масе:
П.В = н. РТ
1520.8,2 = 29 .62,3.400
М.
12464 = 722680
М.
12464М = 722680
М = 722680
12464
М = 57,98 г / мол
Даље, морамо одредити молекулску масу сваке дате алтернативе (множењем броја атома масом елемента, а затим додавањем резултата) да видимо који се поклапа са пронађеном масом претходно:
а) М = 2,12 + 6,1
М = 24 + 6
М = 30 г / мол
б) М = 3,12 + 8,1
М = 36 + 8
М = 44 г / мол
в) М = 4,12 + 10
М = 48 + 10
М = 58 г / мол, односно молекулска формула једињења је Ц.4Х.10.
Ја сам, Диого Лопес Диас
Извор: Бразил Сцхоол - https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/quimica/o-que-e-equacao-de-clapeyron.htm
