THE клапейронне рівняння - математичний вираз, запропонований французьким фізиком-хіміком та інженером-будівельником Бенуа-П'єром-Емілем Клапейроном і був сформульований для опису поведінки ідеальний газ. Зверніть увагу на таке рівняння:
P.V = n. RT
P = тиск, що генерується газ на стінках контейнера;
V = об'єм, зайнятий газом, може бути виражений в літрах або кубічних метрах;
n = кількість моль (кількість речовини в газі);
Примітка: Кількість родимок виражається залежністю між масою газу (м) і його молярна маса (М):
n = м
М
R = загальна газова постійна, запропонована Clapeyron, і залежить від використовуваної одиниці тиску (в атм, це 0,082; в мм рт.ст., це 62,3; у КПа - 8,31);
T = температура, при якій піддається газ (завжди використовується в кельвінівському агрегаті).
Примітка: Щоб перетворити задану температуру в градусах Цельсія в Кельвін, просто додайте її значення до 273.
Таким чином, завдяки використанню клапейронне рівняння, ми можемо визначити кілька змінних, що стосуються газу, як ви можете бачити в кожному з прикладів, запропонованих нижче:
1-й приклад: (Uefs-BA) Контейнер об'ємом 24,6 л містить 1,0 моль азоту під тиском 1,5 атм. За цих умов температура газу за шкалою Кельвіна становить:
а) 30 б) 40 в) 45 г) 300 д) 450
Т =?
n = 1 моль
R = 0,082 атм. Л / моль K (оскільки тиск в атм)
Об'єм = 24,6 л
Р = 1,5 атм
Введення даних, наданих у клапейронне рівняння, ми можемо визначити необхідну температуру:
P.V = n. RT
1,5,24,6 = 1,0.082.Т
36,9 = 0,082Т
36,9 = Т
0,082
Т = 450 К
2-й приклад: (Unimep-SP) При 25 ° C і 1 атм розчиніть 0,7 літра вуглекислого газу в одному літрі дистильованої води. Ця кількість CO2 виступає за:
(Дані: R = 0,082 атм. Л / моль. К; атомні маси: C = 12; 0 = 16).
а) 2,40 г.
б) 14,64 г.
в) 5,44 г.
г) 0,126 г.
д) 1,26 г.
T = 25 ° C, що додало до 273 результатів у 298 K
m =?
R = 0,082 атм. Л / моль K (оскільки тиск в атм)
Об'єм = 0,7 л
Р = 1 атм
Введення даних, наданих у клапейронне рівняння, ми можемо визначити необхідну масу:
P.V = n. RT
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 (приблизно)
3-й приклад: (Fesp-PE) До 75 ОС та 639 мм рт.ст., 1,065 г речовини займають 623 мл у газоподібному стані. Молекулярна маса речовини дорівнює:
а) 58 б) 0,058 в) 12,5 г) 18,36 д) 0,0125
T = 75 ° C, що додало до 273 результатів у 348 K
м = 1,065 г.
R = 62,3 мм рт. Ст. Л / моль K (оскільки тиск у мм рт. Ст.)
Об'єм = 623 мл, який, поділений на 1000, дає 0,623 л
Р = 639 мм рт. Ст
М =?
Введення даних, наданих у клапейронне рівняння, ми можемо визначити необхідну молекулярну масу:
P.V = n. RT
PV = м .R.T
М
639.0,623 = 1,065.62,3.348
М
398,097 = 23089,626
М
Не зупиняйтесь зараз... Після реклами є ще щось;)
398,097M = 23089,626
М = 23089,626
398,097
М = 58 од
4-й приклад: (UFRJ) Необхідно зберігати певну кількість газоподібного кисню (O2). Маса газу становить 19,2 г при температурі 277 ОС і при тиску 1,50 атм. Єдиний контейнер, здатний зберігати його, матиме приблизно обсяг:
Дані: O = 16, R = 0,082 атм. Л / моль К
а) 4,50 л б) 9,00 л в) 18,0 л г) 20,5 л д) 36,0 л
T = 277 ºC, що додало до 273 результатів у 550 K
м = 19,2 г.
Р = 1,5 атм
R = 0,082 атм. Л / моль K (оскільки тиск подавали в атм)
Обсяг =?
Примітка: Спочатку ми повинні розрахувати молярну масу газу кисню, помноживши кількість атомів на масу елемента, а потім додавши результати:
М = 2,16
М = 32 г / моль
Введення даних, наданих у Рівняння Клапейрона, ми можемо визначити необхідний обсяг:
P.V = n. RT
PV = м .R.T
М
1.5.V = 19,2.0,082.550
32
1.5.V = 865,92
32
1.5.V.32 = 865.92
48В = 865,92
V = 865,92
48
18,04 л (приблизно)
5-й приклад: (Unified-RJ) 5 моль ідеального газу при температурі 27 ºC займають об’єм 16,4 л. Тиск, який чинить ця кількість газу:
Дано: R = 0,082 атм. Л / моль К
а) 0,675 атм. б) 0,75 атм. в) 6,75 атм. г) 7,5 атм. д) 75 атм
T = 27 ° C, що додало до 273 результатів у 300 K
n = 5 моль
R = 0,082 атм. Л / моль К
Об'єм = 16,4 л
P =?
Введення даних, наданих у клапейронне рівняння, ми можемо визначити необхідний тиск:
P.V = n. RT
С.16,4 = 5,0 082 300
С.16.4 = 123
P = 123
16,4
Р = 7,5 атм
6-й приклад: (Unirio-RJ) 29,0 г чистої та органічної речовини у газоподібному стані займають об’єм 8,20 л, при температурі 127 ° C та тиску 1520 mmHg. Молекулярна формула ймовірного газу: (R = 0,082. атм. л / моль К)
а) С2H6 б) С3H8 в) С4H10 г) С5H12 д) С8H14
T = 127 ° C, що додало до 273 результатів у 400 K
м = 29 г.
R = 62,3 мм рт. Ст. Л / моль K (оскільки тиск у мм рт. Ст.)
Об'єм = 8,2 л
Р = 1520 мм рт. Ст
М =?
Щоб визначити молекулярну формулу в цій вправі, введіть дані, вказані в клапейронне рівняння для визначення молярної маси:
P.V = n. RT
1520.8,2 = 29 .62,3.400
М
12464 = 722680
М
12464M = 722680
М = 722680
12464
М = 57,98 г / моль
Далі ми повинні визначити молекулярну масу кожної запропонованої альтернативи (множенням числа атомів за масою елемента, а потім додаючи результати), щоб побачити, який з них відповідає знайденій масі раніше:
а) М = 2,12 + 6,1
М = 24 + 6
М = 30 г / моль
б) М = 3,12 + 8,1
М = 36 + 8
М = 44 г / моль
в) М = 4,12 + 10
М = 48 + 10
М = 58 г / моль, тобто молекулярна формула сполуки - С4H10.
Мені Діого Лопес Діас