3-4 Практикалық сабақ
АВОГАДРО ЗАҢЫ
Газдардың молярлық көлемі
Авогадро заңы және одан шығатын салдары
Химиялық есептеулерде маңызды рөл атқаратын Авогадро заңы келесідей тұжырымдалады: бірдей жағдайларда (температура мен қысым) бірдей көлемде молекулалардың саны бірдей. Осы заңнан екі нәтиже шығады:
а) Бірдей жағдайда кез келген газдың 1 моль мөлшері белгілі бір көлем алады (молярлық көлем). Газдың молярлық көлем деп газ көлемінің (Х) осы газдың зат мөлшеріне қатынасына тең (v) (2.1):
Егер қалыпты жағдайда, яғни температура 273 К (немесе 0 ° C), ал қысымы 101325 Па (немесе шамамен 101,3 кПа), содан кейін Vm = 22,4 л / моль;
б) Бірдей жағдайда бір газдың екінші газ бойынша салыстырмалы тығыздығы( ) олардың молярлық (салыстырмалы молекулалық) массаларының қатынасына тең болады (2.2):
Бұндағы:
DY (X) - Ү газындағы Х газының салыстырмалы тығыздығы;
M (X) және M (Y) газдардың молярлық массалары.
Сутегі және ауа бойынша газдың салыстырмалы тығыздығы (6.3) (6.4):
Ауа бойынша:
Бұндағы:
2 г/моль- сутектің моляррлық массасы;
29 г/моль – ауаның орташа моляррлық массасы;
ТИПТІК ЕСЕПТЕРДІ ШЕШУ ҮЛГІЛЕРІ
1. Көлем 5 л сутегі молекулаларының санын есептеңіз (қалыпты жағдайға).
Шешуі:
(6.1) формула бойынша берілген көлемдегі сутегі зат мөлшерін есептейміз:
2. (1.13) формуласының көмегімен сутек молекулаларының санын анықтаймыз:
=
=
2. Әрқайсысының сыйымдылығы 1 л болатын екі ыдысқа бірдей жағдайда біреуіне оттегі, екіншісіне көміртегі тотығымен (IV) толтырылған. Қай ыдыстың массасы ауыр?
Шешуі:
Авогадро заңына сәйкес, 1 л оттегі мен 1 л көміртек оксиді (II) үшін моль саны бірдей, яғни:
N (O2).= N (CO2).
2. Оттегінің зат мөлшерін анықтаймыз:
3.Авогадро заңына сәйкес:
4. Оттегінің массасын есептейміз:
5.(IV) көміртегі тотығының массасын анықтаймыз:
Осылайша (IV) көміртегі тотығы бар екінші ыдыстың массасы көп болады.
3. Қалыпты жағдайда газдың молярлық көлемін пайдаланып, оттегі молекуласының тығыздығын есептеңіз (г / мл).
Шешуі:
Оттегі газның массасын таңдаймыз, мысалы 100 г, содан кейін оттегінің зат мөлшерін анықтайық:
Оттегінің қалыпты жағыдайдағы көлемін есептейік:
3. Оттегінің тығыздығын г / мл-де есептеңіз:
4. Массасы 42,6 г хлор газының қалыпты жағдайдағы алатын көлемін есептеңіз.
Шешуі:
Хлордың зат мөлшерін есептейміз:
Қалыпты жағдайда хлордың көлемін анықтаңыз:
V ( )= ν( )· ;
v =0.6 моль·22,4 л/моль = 13,44 л
5. Күкірт оксиді (IV) қалыпты жағдайда 2.1· 1022 молекуласы жабық ыдыста болады. Ыдыс сыйымдылығын және ондағы газдың массасын анықтаңыз.
Шешуі:
Күкірт (IV) оксидінің зат мөлшерін есептеңіз:
Ыдыс сыйымдылығына тең болатын газ көлемін есептейік:
V = ν )· ;
V( =0,0349 моль · 22,4 л/моль≈0,78 л.
(IV) күкірт оксидінің массасы:
m( )= ν ·M ;
m( )=0,0349моль· 64 л/моль ≈2,23 г.
6. Көміртегі (IV) тотығының сутегі мен ауаның бойынша салыстырмалы тығыздығын анықтаңыз.
Шешуі:
1. Көмірқышқыл газының (IV) салыстырмалы тығыздығы (6.3) формула бойынша есептеледі:
2. (6.4) формуласын пайдаланып, ауа бойынша СО2-ның салыстырмалы тығыздығын есептейміз:
7. Белгісіз газдың ауа бойынша салыстырмалы тығыздығы 1,31 құрайды. Көлемі 168 л болатын осы газдың массасын анықтаңыз (қалыпты жағдайға).
Шешуі:
Газдың молярлық массасын (6.4) формула бойынша анықтаймыз: M(X)= (X) · 29;
M(X) = 1,31 · 29 г/моль ≈ 38г/моль
2. (6.1) формуласын қолдана отырып, газдың зат мөлшерін есептейміз:
3.Газдың массасын есептейміз:
m(X)= · M(X);
m(X)=7,5 моль · 38 г/моль =285 г
8. Көлемі 56 л көміртегі (ІI) оксиді мен 28 л көміртегі оксидінің (IV) газ қоспасы берілген, осы газ қоспасының сутек бойынша салыстырмалы тығыздығын есептеңіз.
Шешуі:
1. Көміртегі оксиді (II) зат мөлшерін анықтаңыз:
Көмірқышқыл газының (IV) зат мөлшерін есептейміз:
3. СО массасы:
m (CO) = v (CO) - M (CO);
м (СО) = 2,5 моль ·28 г / моль = 70 г
4. CО2 массасын анықтаймыз:
m (CO2) = v (CO2) ·M (CO2);
м (СО2) = 1,25 моль - 44 г / моль = 55 г
5. Газ қоспасының массасы:
m (қоспа) = m (CO) + m (CO2);
m (қоспа) = 70 г + 55 г = 125 г
6. Газ қоспасының орташа молярлық массасын анықтаймыз:
7.Газ қоспасының сутек бойынша салыстырмалы тығыздығын есептейміз:
9. Сутегі мен оттегінің тең көлемдері араласты. Алынған қоспадағы оттегінің массалық үлесін есептеңіз.
Шешуі:
1. Қоспадағы сутектің белгілі бір көлемін таңдаймыз, мысалы 10 л, яғни V (H) = 10 л. Сонда V(О2) = 10 л.
2. Қоспадағы сутегі мен оттегінің зат мөлшерін есептейміз:
Авогадро заңы бойынша v (О2) = 0,446 моль.
3. Сутектің массасын есептейміз:
4. Оттегінің массасы:
5. Газ қоспасының массасын анықтаңыз:
6. Газ қоспасындағы оттегінің массалық үлесін есептеңіз:
10. Массасы 4 г оттегі мен 4 г сутегі араласады. Алынған қоспаның қалыпты жағдайда қанша көлемде болатынын анықтаңыз.
Шешуі:
1. Қоспадағы оттегінің зат мөлшерін есептеңіз:
2. Қоспа құрамындағы сутегінің зат мөлшерін анықтаймыз:
3. Қоспадағы газдардың жалпы зат мөлшері:
4. Қалыпты жағдайдағы газ қоспасының көлемін есептейміз:
11. Массасы 3,2 г күкірт диоксидіне 2,4 г оттегі қосылды, нәтижесінде пайда болған күкірт (IV) оксидінің газ қоспасындағы көлемдік үлестерін есептеңіз.
Шешуі:
1. Қоспадағы (IV) күкірт оксидінің зат мөлшерін есептейміз:
2. Оттегінің зат мөлшерін анықтаймыз:
3. Газдардың жалпы зат мөлшері келесіге тең болады:
4. Газ қоспасының көлемін анықтаймыз:
5. Қалыпты жағдайдағы газ қоспадағы (IV) күкірт оксидінің көлемін есептеңіз:
6. Қоспадағы Х компонентінің көлемдік үлесі қоспадағы Х компонентінің көлемінің V (X) қоспаның жалпы көлеміне V қатынасы ретінде анықталады:
пайызбен:
7.(6.6) формуласын қолдана отырып, қоспадағы SO2 көлемін анықтаймыз:
12. Азотпен толтырылған шыны ыдыстың массасы 206,6 г құрайды, азот сияқты белгісіз газбен толтырылған сол ыдыстың массасы 207,2 г құрайды, бос ыдыстың массасы 202 құрайды. Белгісіз газдың молярлық массасын анықтаңыз.
Шешуі:
1. Ыдыстағы азоттың массасын есептейміз:
2.Азоттың зат мөлшері:
3. Авогадро заңы бойынша, ыдыстағы X белгісіз газдың зат мөлшері бірдей жағдайда 0,15 моль болады, яғни v (х) = 0,15 моль.
4.Ыдыстағы х газының массасын анықтаңыз:
m (X) = m (ыдыс + X) - m (ыдыс);
м (Х) = 207,2 г - 202,4 г = 4,8 г
5. Х газының молярлық массасын есептеңіз:
13. Көлемі 2,8 л газ (қалыпты жағдайда) ыдысқа орналастырылды, ыдыста газдар болмаған кезде массасы 110,3 г болды, ал газы бар ыдыстың массасы 115,8 г болды. Газдың ауа бойынша салыстырмалы тығыздығын есептеңіз.
Шешуі:
1. Ыдыстағы газдың массасын есептейміз:
2.Х газының зат мөлшерін анықтаймыз:
3. Х газының молярлық массасын есептейміз:
4. Х газдың ауадағы салыстырмалы тығыздығын есептейміз:
14. Массасы 5,4 г су алу үшін қажет оттегі мен сутектің мөлшерін есептеңіз (қалыпты жағдай).
Шешуі:
1. Алынған судың зат мөлшерін есептейміз:
2. Су алу реакциясының теңдеуін құрамыз:
3. Реакция теңдеуінен:
4. Қажетті оттегінің көлемін есептейміз:
5. Реакция теңдеуі мен Авогадро заңы бойынша:
15. Көлемі 784 л этилен С2Н4 жану нәтижесінде пайда болған көміртегі оксидінің (IV) қалыпты жағдайдағы көлемі қандай?
Шешуі:
1. Этиленнің жану реакциясының теңдеуін жазамыз:
Реакция теңдеуінен:
v (CO2) = 2v (CH4)
16. Хлор мен сутектің әрекеттесуі кезінде қалыпты жағдайда көлемі 10,08 л хлорсутек HCl түзілді. Реакцияға қатысқан газдардың массасын есептеңіз.
Шешуі:
1. Хлорcутектің зат мөлшері:
2. Реакция теңдеуі:
3. Реакция теңдеуінен:
4.Сутектің массасы:
5. Реакция үшін алынған хлордың массасын есептейміз:
17. Көлемі 10 л сутегі артық мөлшердегі оттегіде жандырылды. Қоспа салқындатылып, бастапқы күйіне келді. Қоспаның көлемі неше литрге өзгерді?
Шешуі:
1. Реакция теңдеуін құрамыз:
2. Реакция теңдеуінен:
= ь
Авогадро заңынан:
Реакцияланған газдардың жалпы көлемі:
V= V(H2)+ V(O2); V=10 л +5 л =15 л
қоспаның көлемі өзгереді, яғни, ∆V = V = 15 л.
18. 49 г KCIO3 калий хлоратын ыдырату нәтижесінде алынған оттегімен артық мөлшердегі күкірт күйдірілді. Реакция нәтижесінде 7 л газ алды. Осы газдың шығымының массалық үлесін анықтаңыз.
Шешуі:
Реакция үшін алынған KCIO3 зат мөлшерін есептейміз:
Оттегі мен күкірттің жану реакциясы:
2KCIOᴣ=2KCI+3O₂ (а)
O₂+S=SO₂ (ә)
(а) реакция теңдеуінен:
(ә) реакция теңдеуінен:
5. Күкірт (IV) оксидінің массасын есептейміз:
m v M
m
6.Тәжірибелік алынған күкірт оксидінің (IV) зат мөлшерін және массасын есептейміз:
7.Күкірт оксиді (ІV) шығымының массалық үлесі:
Достарыңызбен бөлісу: |