Нахождение массы заданного объёма газа, заданного при нормальных условиях.

Пример. Найти массу 1 литра кислорода, измеренного при нормальных условиях.

Решение:

Формула кислорода О₂, молекулярная масса кислорода равна 32(16 × 2 = 32). Масса 1 моль 32 г. Следовательно, 32 г кислорода занимают при нормальных условиях объём, равный 22,4 л. На этом основании делаем следующую запись:

22,4 л весят 32 г

1 л весит Х г

22,4: 1 = 32: Х

Х = 32: 22,4 = 1,43 (г).

Ответ: масса 1 литра кислорода, измеренного при нормальных условиях, равна 1,43 г.

Справочный материал:

Чтобы узнать массу 1 л любого газа (или пара), измеренного при нормальных условиях, следует число, выражающее молекулярную массу газа, разделить на 22,4.

Нормальные условия — стандартные физические условия, с которыми обычно соотносят свойства веществ. Нормальные условия определены IUPAC (Международным союзом практической и прикладной химии) следующим образом:

Атмосферное давление 101325 Па = 760 мм рт. ст..

Температура воздуха 273,15 K = 0° C.

Закон Авогадро:

один из основных законов идеальных газов, согласно которому в равных объёмах различных газов при одинаковых температурах и давлениях содержится одинаковое число молекул. Число молекул в одном моле называют числом Авогадро. Закон был открыт А. Авогадро в 1811 году:

1) 1 моль любого идеального газа при одинаковых температурах и давлениях занимает один и тот же объём, равный 22,4 литра при давлении 101 325 Па/м2 (760 мм рт. ст.) и температуре 0°С;

2) плотности r2 и r1 двух идеальных газов при одних и тех же давлении и температуре прямо пропорциональны (и удельные объёмы V₁ и V ₂ обратно пропорциональны) их молекулярным массам M2. и M1:

Задания:

1)Какова масса при н.у. 2,5 л: а) сероводорода; б) оксида серы(IY); в) паров оксида серы(YI); г) паров CS₂? Ответ: а)3,8 г, б)7.1 г, в) 8.9 г, г) 8.4 г.

2)Сколько граммов воздуха необходимо для окисления 160 г серы? (Содержание кислорода в воздухе равно 23% по массе.) (Ответ: 696 г.)

Нахождение объёма заданного количества газа, занимаемого им при нормальных условиях.

Пример. Какой объём занимает 1 г углекислого газа при нормальных условиях?

Решение:

Молекулярная масса СО₂ равна 44. Вес 1 моль СО₂ равен 44 г. При нормальных условиях 44 г углекислого газа занимают объём, равный 22,4 л.

44 г занимают объём 22,4 л

1 г занимает объём Х л

44: 1 = 22,4: Х

Х = 22,4: 44 = 0,51.

Ответ: 1 г углекислого газа занимает при нормальных условиях объём 0,51 л.

Справочный материал:

Чтобы узнать объём, занимаемый одним граммом газа при нормальных условиях, следует 22,4 разделить на молекулярную массу газа.

Задания:

1)Какой объём занимают при нормальных условиях: а) 0,1 моль сероводорода; б) 0,2 моль оксида серы(IY); в) 3 моль парообразного оксида серы(YI); г) 0,5 моль парообразного сероуглерода CS₂? Ответ: а) 2,24 л., б)4,48 л., в)67,2 л., г) 11,2 л..

2)Какой объём занимают при н.у.: а) 2 г H₂S; б) 4 г SO₂; в) 6 г паров SO₃; г) 10 г паров CS₂? Ответ: а)1,32 л., б)1,68 л., в)2,95 л..

Нахождение массы данного объёма газа, измеренного при нормальных условиях, по молекулярной массе газа.

Пример. Молекулярная масса газа равна 64. Какова масса 1 литра этого газа, измеренного при нормальных условиях?

Решение:

М = 22,4 × m

64 = 22,4 × m

m = = 2,86.

Ответ: масса 1 литра данного газа, измеренного при нормальных условиях, равна 2,86 г.

Справочный материал:

1 моль любого идеального газа при одинаковых температурах и давлениях занимает один и тот же объём, равный 22,4 л. при давлении 101 325 Па/м2 (760 мм рт. ст.) и температуре 0°С;

Задания:

1)Какова масса при н.у.: а) 1 л кислорода; б) 1 м³ кислорода? (Ответ: а) 1,43 г; б) 1 кг 429 г.)

2)Сколько кислорода выделится при полном разложении перекиси водорода, взятой в количестве: а) 34 г; б) 3 моль? Ответ: а)22,4 л., б)67,2 л.

Нахождение молекулярной массы газа по известной массе данного объёма газа.

Пример. Масса 1 литра водорода, измеренного при нормальнух условиях, равна 0,089 г. Определить молекулярную массу водорода.

Рнешение:

1 моль 22,4 × m, m = 0,089 г

1 моль 22,4×0,089 = 1,9936 или 2 г.

Ответ: молекулярная масса водорода равна 2.

Задания:

1)Масса 1 литра метана измеренного при н.у., равна 0,714 г. Определите молекулярную массу метана. (Ответ: 16 г)

2)Масса 1 литра пентана 3,21 г, измеренного при н.у.. Определите молекулярную массу пентана. (Ответ: 72 г)

Нахождение плотности газа по водороду (D), если известна молекулярная масса газа.

Пример. Какова плотность по водороду углекислого газа СО₂?

Решение:

молекулярная масса СО₂ равна 44(12 + 16 × 2)= 44.

М = 2D

44 = 2D D = = 22.

Ответ: углекислый газ тяжелее водорода в 22 раза.

Задания:

1)Вычислить следующие физические константы для этана: а) плотность по водороду; б) плотность по воздуху; в) массу одного литра; г) объём одного грамма. Ответ: а) 30, б)1,03, в)1,34, в)0,75.

2)Вычислить следующие физические константы для пропана: а) плотность по водороду; б) плотность по воздуху; в) массу одного литра; г) объём одного грамма. (Ответ: а)22,б) 1,034, в)1,96, г)0,51)

3.6Нахождение плотности газа по воздуху (d), если известна молекулярная масса газа.

Пример. Вычислить плотность углекислого газа по воздуху.

Решение:

Молекулярная масса СО₂ равна 44.

М = 29 d.

d =

d = = 1,5.

Ответ: углекислый газ тяжелее воздуха приблизительно в 1,5 раза.

Задания:

1)Вычислить относительную плотность бутана по воздуху. (Ответ: 2)

2)Вычислить относительную плотность пропана по кислороду.

(Ответ: 1, 375)