Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Кинетическая теория газов и основные газовые законы
В основе кинетической теории газов лежит понятие «идеальный газ». Это упрощенная математическая модель, пользуясь которой можно объяснить такие понятия, как давление газа, взаимодиффузия, эффузия и т. д. Понятие идеальный газ предполагает: - пренебрежимо малый объём частиц, - хаотическое беспрерывное движение частиц, - отсутствие взаимодействия между частицами, - идеально упругие столкновения, не ведущие к потере кинетической энергии. Согласно теории средняя кинетическая энергия частиц в газообразном состоянии пропорциональна температуре по абсолютной шкале Кельвина. Основными параметрами, описывающими состояние газа, являются объём (V), температура (Т) и давление (Р), связанные между собой эмпирическими зависимостями - газовыми законами. Закон Бойля- Мариотта: при Т = соnst давление данной массы газа обратно пропорционально его объёму: или РV = const (1.1) Закон Шарля и Гей-Люссака: при р = const объём газа прямо пропорционален абсолютной температуре: или V/T= const (1.2) Закон (гипотеза) Авогадро: В равных объемах различных газов при одинаковых условиях содержится одинаковое число молекул. Следствие №1 из гипотезы Авогадро: Одинаковое число молекул разных газов при одинаковых условиях занимает одинаковый объем. Следствие №2 из гипотезы Авогадро: Относительная плотность газов – величина, показывающая, во сколько раз один газ тяжелее или легче другого: (1.3) При решении конкретных физико-химических задач приходится сопоставлять результаты экспериментов, приводя их к единому «химическому масштабу». Таким масштабом являются «нормальные условия», которым отвечает температура, равная 0оС (273,15 К) и давление, равное 1 атмосфере (1,01325·105 Па или 760 мм рт. ст.). В таких условиях 1 моль идеального газа (6,02 1023 молекул) занимает объем 22,4 л (22,4 10-3 м3) Объём газа, его давление и абсолютная температура связаны между собой уравнением, объединяющим законы Бойля - Мариотта и Гей-Люссака: (1.4) где Р0, V0 и Т0- параметры газа при нормальных условиях: Привести объём газа к нормальным условиям – это значит пересчитать его объём при заданных условиях на объём при нормальных условиях: (1.5) Произведение постоянных величин P0V0/T0обозначается буквой R. Это универсальная газовая постоянная. В системе СИ она имеет размерность:
Дж/моль К или 8,314 103 Дж/кмоль К Если давление газа измерено в атмосферах, а объем в литрах, то численное значение R = 0,082 л атм/моль К. Физический смысл универсальной газовой постоянной: - это энергия, которую необходимо затратить, чтобы повысить температуру 1 кмоль газа на 1оС. При измерении объема в мл, а давления в миллиметрах ртутного столба значение универсальной газовой постоянной R = 62 360 мл мм рт. ст./моль К Таким образом, для 1 кмоль газа pV=RT, для n кмоль газа: pV= nRT (1.6) Это выражение известно как уравнение Менделеева - Клайперона или уравнение состояния идеального газа. Способы определения молекулярной массы газообразных веществ А) по плотности газообразного вещества: Плотность газа ; для 1моль газа при нормальных условиях m =М г/моль; V= 22,4, л/моль; тогда , г/л Пользуясь уравнением состояния идеального газа (1.6), можно записать: или (1.7) Б) по относительной плотности газа: Из закона Авогадро следует, что массы двух одинаковых объёмов различных газов (при одинаковых температуре и давлении) будут относиться, как их молекулярные массы: (1.8) Отношение называется относительной плотностью первого газа по второму и обозначается D: или (1.9) Следовательно, (1.10)
В) эвдиометрическим методом: //Эвдиометрия- метод определения формулы газа по сжиганию в избытке кислорода и анализу конечных продуктов//.
Пример 1. 10см 3 газообразного углеводорода С3НХ взаимодействуют с избытком кислорода при 110°С. В результате объём конечных продуктов увеличился на 5 см3. Найти углеводород. Решение: С3НХ + (3 + х/4) О2® 3СО2 + х /2 Н2О (г.) (г.) (г.) (пар) V, cм 3 : 10 30 + 2,5Х 30 5Х По условию задачи: V(начальн.) + 5 = V(конечн.), тогда 10 + 30 + 2,5Х + 5 = 30 + 5Х, откуда Х = 6, следовательно, искомый углеводород – С3Н6 (пропен или циклопропан) Задачи для самостоятельного решения 1. Давление газа, занимающего при некоторой температуре объём 0,3 м³, равно 101,5 кПа. Каким будет давление, если при той же температуре увеличить объём газа до 0,5 м³? 2. При 17ºС объём газа 440 л. Какой объём займёт тот же газ при 47ºС (Р= const)? 3. В баллоне при 20ºС находится газ под давлением 4,053 МПа (40 атм.). Каким станет давлением, если температура повышается до 30ºС?
4. Приведите к нормальным условиям 608 л газа, имеющего температуру 91ºС и давление 98642 Па. 5. При 25ºС и 85312 Па газ занимает объём 820 мл. Вычислить объём газа при нормальных условиях. 6. Масса 1л газа (н.у.) составляет 1,25 г. Вычислите молекулярную массу газа. 7. Вычислите массу 0,25 л неона при 90ºС и 101308 Па. 8. Какой объем занимает газ массой 1 г при температуре 27оС и давлении 1×105, если его плотность по водороду равна 32? Какие газы тяжелее, а какие легче воздуха: NO2, CO, Cl2, CH4. Во сколько раз? 9. Некоторое вещество в парообразном состоянии, взятое массой 36,95 г, занимает объем 16,4 л при температуре 127оС и давлении 0,96×105. Чему равна молярная масса этого вещества? 10. Масса 87 мл паров некоторого вещества при 62°С и 101 041 Па равна 0,24 г. Найти его молярную массу. 11. Взрыв 10 см³ газообразного углеводорода СхНу с избытком кислорода сопровождается сжатием на 25 см³. (Все объёмы измерены при комнатной температуре и давлении!). Обработка продуктов реакции раствором NaOH уменьшила объём на 20 см³. Найти СхНу. 12. Сжигание 10 см³ СхНу в 50 см³ кислорода (избыток) сопровождается сжатием газов охлаждённых до 20ºС, на 20 см³. Последующее уменьшение объёма на 20 см³ наступило при обработке оставшихся газов раствором NaOH. Найти СхНу. 13. Циан - соединение углерода с азотом. Найдите его формулу, если при сжигании 250 см³ циана в избытке кислорода образовалось 500 см³ СО2.
|
||||||
Последнее изменение этой страницы: 2017-02-05; просмотров: 461; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 18.220.253.4 (0.013 с.) |