Газовые законы в химии

 

Многие вещества (кислород, водород, азот, углекислый газ, аммиак и др.) существуют в газообразном состоянии. Состояние газа описывается определенными законами. Экспериментально установлено, что все газы (при постоянной температуре) одинаково сжимаются (закон Бойля-Мариотта:PV = constилиР1V1 = P2V2) и обладают одинаковым термическим коэффициентом расширения (законы Гей-Люссака и Шарля: constпри постоянном давлении и = const при постоянном объеме). Сочетание этих законов находит свое выражение в уравнении Клапейрона:

 

Уравнение Клапейрона используется для приведения объемов газов от одних условий (температуры и давления) к другим.

На основе этих газовых законов и своих наблюдений Авогадро сформулировал следующий закон (1811): в равных объемах различных газов при одинаковых условиях содержится одинаковое число молекул.

Если взять 1 моль любого газа, то легко убедиться измерением объемов, что при нормальных условиях он займет объем 22,4 л. Это мольный (или молярный) объем газа.Эта постоянная величина, обозначается Vm, единича измерения – л/моль.

Нормальные условия в Международной системе единиц (СИ): давление 1,013×105 Па (в других единицах давления это 760 мм рт.ст. или 1 атм.); температура 273 К (0 ºС).

Если условия отличаются от нормальных, мольный объём имеет другое значение, для расчетов которого можно воспользоваться уравнением Клапейрона–Менделеева:

,

где Р - давление газа, V - объем, m - масса газа, М - молярная масса, Т - температура (К), R - молярная (универсальная) газовая постоянная, численное выражение которой зависит от единиц, определяющих объем газа и его давление.

В системе СИ: R = 8,314 Дж/моль·К или 8,314 Па×м3/ моль×К.

Для внесистемных единиц измерения давления и объема величина R имеет значения:

R = 62400 мм рт. ст.×мл/моль×К; R = 0,082 атм×л/моль×К; R = 1,99 кал/моль·К.

Газовые законы сыграли большую роль в установлении атомно-молекулярного учения и в разработке молекулярно-кинетической теории газов. В настоящее время они широко используются в химических расчетах, когда в реакциях участвуют и (или) образуются газообразные вещества.

 

Пример 4. Найти массу 200 л хлора при н.у.

Решение. 1 моль газообразного хлора (Сl2) имеет массу 71 г и занимает объем 22,4 л. Составляем и решаем пропорцию:

71 г - 22,4 л

Х г - 200 л Х = 200∙71/ 22,4 = 633,2 г.

 






Дата добавления: 2016-07-05; просмотров: 3261; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ


Поиск по сайту:

Воспользовавшись поиском можно найти нужную информацию на сайте.

Поделитесь с друзьями:

Считаете данную информацию полезной, тогда расскажите друзьям в соц. сетях.
Poznayka.org - Познайка.Орг - 2016-2022 год. Материал предоставляется для ознакомительных и учебных целей.
Генерация страницы за: 0.02 сек.