Цей текст пропонує поради щодо розрахунку часткового об'єму газу. Пам'ятайте, що частковий обсяг Газ - це простір, який газ займає всередині контейнера, коли на нього здійснюється повний тиск газової суміші.
О обчислення часткового об'єму газу може враховувати кілька змінних, таких як:
Кількість речовини в газі;
Кількість речовини в газовій суміші;
Загальний тиск газової суміші;
Загальний об’єм газової суміші;
Частка в кількості речовини в газі;
Температура газової суміші в кельвінах.
Слідуйте зараз поради щодо розрахунку часткового об'єму газу, в якому ми використовуємо всі змінні, запропоновані вище:
→ Перша порада: Формули
Для обчислення загального обсягу (Vт) газової суміші, використовуйте:
Vt = VTHE + VB + VÇ + ...
Для розрахунку часткового об'єму газу з частка в кількості речовини газу (XTHE ) та загальний обсяг (Vт), використовуйте:
VTHE = XTHE
Vт
Для розрахунку частки кількості речовини в газі (XTHE), ми використовуємо залежність між кількістю речовини в газі (nTHE) і суміш (nт):
XTHE = немаєTHE
nt
Для обчислення часткового об'єму газу за кількістю речовини в газі та суміші (nт), використовуйте:
VTHE= немаєTHE
Vт немаєт
Щоб розрахувати кількість речовини в газі, просто розділіть масу на його молярна маса (розраховано за молекулярною формулою речовини):
немаєTHE = мTHE
МTHE
Для обчислення кількості загальної речовини (nт) суміші, ми повинні додати кількості речовини всіх газів:
немаєт = nTHE + пB + пÇ + ...
Формула, що стосується парціального тиску (PTHE ) і частковий об'єм (VTHE ) газу:
PTHE= VTHE
Pт Vт
→ 2-а порада
Коли вправа вимагає розрахунку часткового об'єму, але забезпечує парціальний тиск газів суміші:
Ключовим елементом, який забезпечуватимуть вправи, крім часткового тиску, є обсяг системи;
Необхідно додати часткові тиски, щоб знайти загальний тиск в системі (Pt):
Pт = РTHE + PB + PÇ
Щоб визначити частковий об’єм кожного газу в суміші, просто використовуйте такий вираз:
PTHE= VTHE
Pт Vт
Приклад:Суміш утворюється з газами CO, O2 і ТАК2, в контейнері, об’єм якого 5л. Кожен газ, що міститься в контейнері, має такий парціальний тиск, відповідно: 0,50 атм, 0,20 атм і 0,30 атм. Обчисліть часткові обсяги для кожного з компонентів цієї газової суміші.
1-й крок: Додайте парціальний тиск (0,50 атм, 0,20 атм і 0,30 атм) трьох поданих газів (CO, O2 і ТАК2):
Pт = РCO + PO2 + PSO2
Pт = 0,5 + 0,2 + 0,3
Pт = 1 атм
2-й крок: Обчисліть частковий об’єм CO, використовуючи загальний об’єм (5 л), його парціальний тиск (0,5 атм) і загальний тиск (1 атм) у виразі:
PCO = VCO
Pт Vт
0,5 = VCO
15
1.VCO = 0,5.5
VCO = 2,5 л
3-й крок: Обчисліть частковий об’єм О2 використовуючи загальний об’єм (5 л), його парціальний тиск (0,2 атм) і загальний тиск (1 атм) у виразі:
PO2= VO2
Pт Vт
0,2 = VO2
1 5
1.VO2 = 0,2.5
VO2 = 1 л
Крок 4: Обчисліть частковий обсяг ОС2 використовуючи загальний об’єм (5 л), його парціальний тиск (0,2 атм) і загальний тиск (1 атм) у виразі:
PSO2= VSO2
Pт Vт
0,3 = VSO2
1 5
1.VSO2 = 0,3.5
VSO2 = 1,5 л
→ 3-та порада
Розрахунок часткового об'єму газу з використанням молярних відсотків:
У цьому типі ситуації фізичні вправи забезпечують загальний тиск, молярні відсотки газів і загальний об’єм системи;
Наведені молярні відсотки - це частки кількості речовини кожного газу. Щоб використовувати їх у розрахунках, просто розділіть на 100;
Формула, вказана для визначення часткового об'єму газу, така:
VTHE = XTHE
Vт
Приклад: Повітря - це суміш газів. Більше 78% цієї суміші становить азот. Кисень становить близько 21%. Аргон, 0,9%, і вуглекислий газ, 0,03%. Решта складається з інших газів. Об'єм, зайнятий киснем у цій суміші, в середовищі 10 л дорівнює?
1-й крок: перетворюють відсоток кисневого газу (O2) у молярних частках, ділячи значення, надане на 100:
XO2 = 21
100
XO2 = 0,21
2-й крок: використовуйте загальний об'єм (33,6 л) і частку речовини в кількості О2 (0,21) у виразі:
VO2 = XO2
Vт
VO2 = 0,21
10
VO2 = 10. 0,21
VO2 = 2,1 л
→ 4-та порада
Коли вправа повідомляє про обсяги, температури та тиск кожного газу, тоді воно говорить про те, що вони змішані і починають чинити новий тиск.
У цьому випадку ми маємо об’єм, тиск і температуру кожного газу окремо;
Вправа буде повідомляти про тиск, який здійснює суміш цих газів при новій температурі;
Обчисліть кількість молей кожного газу (nTHE) через його тиск, об'єм і температуру (у Кельвінах) у виразі клапейрон:
PTHE.VTHE = nTHE.R.T
Після розрахунку кількості молей кожного газу необхідно скласти їх, щоб визначити загальне число молей (nт):
немаєт = nTHE + пB + ...
За кількістю родимок ми повинні визначити загальний об’єм через загальний тиск ємності та температуру, також у рівнянні Клапейрона
Pт.Vт = nт.R.T
Наприкінці ми матимемо достатньо даних для обчислення часткового об'єму кожного газу (VTHE) через його моль число (nTHE), загальна кількість молей та загальний обсяг у виразі нижче:
VTHE = немаєTHE
Vт немаєт
Приклад:Об'єм 8,2 л газоподібного водню при температурі 227 ° C при тиску 5 атм і об'єм 16,4 л газу азоту при 27 ° С і 6 атм переносять в інший контейнер, що підтримується при постійній температурі -73 ° С. Знаючи, що суміш надає тиск 2 атм, розрахуйте об’єм ємності та часткові обсяги кожного газу. Дано: R = 0,082 атм. родимка-1.K-1
1-й крок: розрахувати кількість молей кожного газу, використовуючи обсяг, температуру (в Кельвінах; просто додайте задане значення до 273) і тиску:
Для газоподібного водню (H2)
PН2.VН2 = nН2RT
5.8.2 = пН2.0,082.500
41 = nН2.41
немаєН2 = 41
41
немаєН2 = 1 моль
Для газоподібного азоту (N2)
PN2.VN2 = nN2RT
6.16.4 = nN2.0,082.300
98,4 = nN2.24,6
немаєN2 = 98,4
24,6
немаєN2 = 4 моль
2-й крок: Визначте загальне число молей, використовуючи моль номери газів, знайдених на кроці 1:
немаєт = nН2 + пN2
немаєт = 1 + 4
немаєт = 5 моль
3-й крок: Обчисліть об’єм ємності, де проводилося перемішування. Для цього ми будемо використовувати суму мольних чисел газів, знайдених на етапах 1 і 2, загальний тиск, що подається, і температуру (-73 ОC, що в Кельвіні дорівнює 200) у виразі нижче:
PVт = nт.R.T
2.Vт = 5.0,082.200
2.Vт = 82
Vт = 82
2
Vт = 41 л
Крок 4: Обчисліть частковий об’єм кожного газу, використовуючи загальний об’єм, кількість молей кожного газу та кількість загальних молей:
Для газоподібного водню:
VН2= немаєН2
Vт немаєт
VН2 = 1
41.5
5. VН2 = 41.1
5.VН2 = 41
VН2 = 41
5
VН2 = 8,2 л
Для азотного газу:
VN2= немаєN2
Vт немаєт
VN2= 4
41 5
5. VN2 = 41.4
5.VN2 = 164
VN 2 = 164
5
VN2 = 32,8 л
Мені Діого Лопес Діас
Джерело: Бразильська школа - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/dicas-para-calcular-volume-parcial-um-gas.htm
