bu clapeyron denklemi Fransız fizikçi-kimyager ve inşaat mühendisi Benoit-Pierre-Émile Clapeyron tarafından önerilen matematiksel bir ifadedir ve bir mükemmel gaz. Aşağıdaki denkleme dikkat edin:
P.V = n. RT
P = tarafından üretilen basınç gaz kabın duvarlarında;
V = gazın kapladığı hacim litre veya metreküp olarak ifade edilebilir;
n = sayısı mol (gazdaki madde miktarı);
Not: Mol sayısı, gazın kütlesi (m) ile gazın kütlesi arasındaki ilişki ile ifade edilir. molar kütle (M):
n = m
M
R = Clapeyron tarafından önerilen genel gaz sabiti ve kullanılan basınç birimine bağlıdır (atm cinsinden, 0.082'dir; mmHg'de 62,3'tür; KPa'da 8,31'dir);
T = gazın maruz kaldığı sıcaklık (her zaman Kelvin biriminde kullanılır).
Not: Santigrat derece cinsinden belirli bir sıcaklığı Kelvin'e dönüştürmek için değerini 273'e eklemeniz yeterlidir.
Böylece, kullanım yoluyla clapeyron denklemi, aşağıda önerilen örneklerin her birinde görebileceğiniz gibi, bir gazla ilgili birkaç değişken belirleyebiliriz:
1. Örnek: (Uefs-BA) 24,6 L'lik bir kap, 1,5 atm basınç uygulayan 1,0 mol nitrojen içerir. Bu koşullar altında Kelvin ölçeğindeki gaz sıcaklığı:
a) 30 b) 40 c) 45 d) 300 e) 450
T = ?
n = 1 mol
R = 0.082 atm. L/mol. K (çünkü basınç atm cinsindendir)
Hacim = 24,6 L
P = 1.5 atm
Sağlanan verilerin girilmesi clapeyron denklemi, gerekli sıcaklığı belirleyebiliriz:
P.V = n. RT
1.5,24.6 = 1.0.082.T
36.9 = 0.082T
36,9 = T
0,082
T = 450 bin
2. Örnek: (Unimep-SP) 25 ºC'de ve 1 atm'de 0,7 litre karbondioksiti 1 litre distile suda çözün. Bu miktar CO2 şu anlama gelir:
(Veri: R = 0.082 atm.l/mol.k; Atomik kütleler: C = 12; 0 = 16).
a) 2.40 gr
b) 14.64 gr
c) 5,44 gr
d) 0.126 gr
e) 1.26 gr
273'e eklenen T = 25 °C, 298 K ile sonuçlanır
m = ?
R = 0.082 atm. L/mol. K (çünkü basınç atm cinsindendir)
Hacim = 0,7 L
P = 1 atm
Sağlanan verilerin girilmesi clapeyron denklemi, gerekli kütleyi belirleyebiliriz:
P.V = n. RT
1.0,7 = m .0,082.298
44
0,7 = m.24.436
44
0.7.44 = m.24.436
30,8 = m.24.436
30,8 = m
24,436
m = 1.26 gr (yaklaşık)
3. Örnek: (Fesp-PE) 75'e ÖC ve 639 mmHg, 1.065 g madde gaz halinde 623 ml yer kaplar. Maddenin moleküler kütlesi şuna eşittir:
a) 58 b) 0,058 c) 12,5 d) 18,36 e) 0,0125
273'e eklenen T = 75 °C, 348 K ile sonuçlanır
m = 1.065 gr
R = 62,3 mmHg. L/mol. K (çünkü basınç mmHg cinsindendir)
Hacim = 623 mL, 1000'e bölündüğünde 0,623 L
P = 639 mmHg
M = ?
Sağlanan verilerin girilmesi clapeyron denklemi, gerekli moleküler kütleyi belirleyebiliriz:
P.V = n. RT
PV = m .R.T.
M
639.0,623 = 1,065.62,3.348
M
398,097 = 23089,626
M
Şimdi durma... Reklamdan sonra devamı var ;)
398.097M = 23089.626
M = 23089,626
398,097
M = 58 u
4. Örnek: (UFRJ) Belli bir miktar gaz halinde oksijen (O2). Gaz kütlesi 277°C sıcaklıkta 19.2 g'dır. ÖC ve 1.50 atm basınçta. Depolayabilen tek kap, yaklaşık olarak aşağıdaki hacme sahip olacaktır:
Veri: O = 16, R = 0.082 atm. L/mol. K
a) 4,50L b) 9,00L c) 18,0L d) 20,5L e) 36,0L
273'e eklenen T = 277 ºC, 550 K ile sonuçlanır
m = 19.2 gr
P = 1.5 atm
R = 0.082 atm. L/mol. K (basınç atm olarak sağlandığı için)
Hacim = ?
Not: İlk olarak, oksijen gazının mol kütlesini, atom sayısını elementin kütlesiyle çarparak ve ardından sonuçları ekleyerek hesaplamalıyız:
M = 2.16
M = 32 g/mol
Sağlanan verilerin girilmesi Clapeyron denklemi, gerekli hacmi belirleyebiliriz:
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 (yaklaşık)
5. Örnek: (Unified-RJ) 27 ºC sıcaklıkta 5 mol ideal gaz 16,4 litre hacim kaplar. Bu miktarda gazın uyguladığı basınç:
Verilen: 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
273'e eklenen T = 27 °C, 300 K ile sonuçlanır
n = 5 mol
R = 0.082 atm. L/mol. K
Hacim = 16,4 L
P = ?
Sağlanan verilerin girilmesi clapeyron denklemi, gerekli basıncı belirleyebiliriz:
P.V = n. RT
P.16.4 = 5.0.082.300
P.16.4 = 123
P = 123
16,4
P = 7,5 atm
6. Örnek: (Unirio-RJ) 29.0 g saf ve organik madde, gaz halinde, 127 °C sıcaklıkta ve 1520 mmHg basınçta 8.20 L hacim kaplar. Muhtemel gazın moleküler formülü şöyledir: (R = 0.082. atm .L/mol K)
AC2H6 M.Ö3H8 c)4H10 d)5H12 e)8H14
273'e eklenen T = 127 °C, 400 K ile sonuçlanır
m = 29 gr
R = 62,3 mmHg. L/mol. K (çünkü basınç mmHg cinsindendir)
Hacim = 8,2 L
P = 1520 mmHg
M = ?
Bu alıştırmada moleküler formülü belirlemek için, verilen verileri girin. clapeyron denklemi molar kütleyi belirlemek için:
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
Ardından, sağlanan her alternatifin moleküler kütlesini belirlemeliyiz (atom sayısını çarparak). Hangisinin bulunan kütleyle eşleştiğini görmek için elemanın kütlesine göre ve ardından sonuçları ekleyerek) Önceden:
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, yani bileşiğin moleküler formülü C'dir.4H10.
Benden Diogo Lopes Dias
