Molinis dujų tūris. Drugys. Avogadro dėsnis. Molinis dujų tūris Kaip nustatyti dujų molinį tūrį

Chemijoje nenaudojamos absoliučios molekulių masės reikšmės, o naudojamos santykinės molekulinės masės reikšmės. Tai rodo, kiek kartų molekulės masė yra didesnė nei 1/12 anglies atomo masės. Ši reikšmė žymima M r.

Santykinė molekulinė masė yra lygi ją sudarančių atomų santykinių atominių masių sumai. Apskaičiuokite santykinę vandens molekulinę masę.

Jūs žinote, kad vandens molekulėje yra du vandenilio atomai ir vienas deguonies atomas. Tada jo santykinė molekulinė masė bus lygi kiekvieno cheminio elemento santykinės atominės masės sandaugų ir jo atomų skaičiaus vandens molekulėje sumai:

Žinant santykinę dujinių medžiagų molekulinę masę, galima palyginti jų tankius, t.y., apskaičiuoti santykinį vienų dujų tankį nuo kitų - D (A / B). Santykinis dujų tankis A dujoms B yra lygus jų santykinių molekulinių masių santykiui:

Apskaičiuokite santykinį vandenilio anglies dioksido tankį:

Dabar apskaičiuojame santykinį vandenilio anglies dioksido tankį:

D (co.g./vandenilis.) = Mr (ko.g.) : Mr (vandenilis.) = 44:2 = 22.

Taigi anglies dioksidas yra 22 kartus sunkesnis už vandenilį.

Kaip žinia, Avogadro dėsnis galioja tik dujinėms medžiagoms. Tačiau chemikai turi turėti idėją apie molekulių skaičių ir skystų ar kietų medžiagų dalis. Todėl, norėdami palyginti medžiagų molekulių skaičių, chemikai įvedė vertę - molinė masė .

Žymima molinė masė M, jis skaitiniu požiūriu yra lygus santykinei molekulinei masei.

Medžiagos masės ir molinės masės santykis vadinamas medžiagos kiekis .

Pažymimas medžiagos kiekis n. Tai yra kiekybinė medžiagos dalies charakteristika, kartu su mase ir tūriu. Medžiagos kiekis matuojamas moliais.

Žodis „molis“ kilęs iš žodžio „molekulė“. Molekulių skaičius vienodais medžiagos kiekiais yra vienodas.

Eksperimentiškai nustatyta, kad 1 molis medžiagos turi dalelių (pavyzdžiui, molekulių). Šis numeris vadinamas Avogadro numeriu. Ir jei prie jo pridėsite matavimo vienetą - 1 / mol, tai bus fizinis dydis - Avogadro konstanta, kuri žymima N A.

Molinė masė matuojama g/mol. Fizinė molinės masės reikšmė yra ta, kad ši masė yra 1 molis medžiagos.

Pagal Avogadro dėsnį 1 molis bet kokių dujų užims tą patį tūrį. Vieno molio dujų tūris vadinamas moliniu tūriu ir žymimas V n .

Normaliomis sąlygomis (ir tai yra 0 ° C ir normalus slėgis - 1 atm. Arba 760 mm Hg arba 101,3 kPa), molinis tūris yra 22,4 l / mol.

Tada dujinės medžiagos kiekis n.o. gali būti apskaičiuojamas kaip dujų tūrio ir molinio tūrio santykis.

1 UŽDUOTIS. Koks medžiagos kiekis atitinka 180 g vandens?

2 UŽDUOTIS. Apskaičiuokime tūrį ties n.o., kurį užims 6 mol anglies dioksido.

Bibliografija

  1. Chemijos užduočių ir pratimų rinkinys: 8 klasė: į vadovėlį P.A. Oržekovskis ir kiti. „Chemija, 8 klasė“ / P.A. Oržekovskis, N.A. Titovas, F.F. Hegelis. - M.: AST: Astrel, 2006. (p. 29-34)
  2. Ušakova O.V. Chemijos sąsiuvinis: 8 klasė: į vadovėlį P.A. Oržekovskis ir kiti.„Chemija. 8 klasė“ / O.V. Ušakova, P.I. Bespalovas, P.A. Oržekovskis; pagal. red. prof. P.A. Oržekovskis – M.: AST: Astrel: Profizdat, 2006. (p. 27-32)
  3. Chemija: 8 klasė: vadovėlis. už generolą institucijos / P.A. Oržekovskis, L.M. Meshcheryakova, L.S. Pontakas. M.: AST: Astrel, 2005. (§§ 12, 13)
  4. Chemija: inorg. chemija: vadovėlis. 8 ląstelėms. bendroji įstaiga / G.E. Rudzitis, F.G. Feldmanas. - M .: Švietimas, UAB "Maskvos vadovėliai", 2009. (§§ 10, 17)
  5. Enciklopedija vaikams. 17 tomas. Chemija / skyrius. redagavo V.A. Volodinas, vadovaujantis. mokslinis red. I. Leenson. - M.: Avanta +, 2003 m.
  1. Viena skaitmeninių švietimo išteklių kolekcija ().
  2. Elektroninė žurnalo „Chemija ir gyvenimas“ versija ().
  3. Chemijos testai (internete) ().

Namų darbai

1.p.69 Nr.3; p.73 Nr.1,2,4 iš vadovėlio „Chemija: 8 klasė“ (P.A. Oržekovskis, L.M. Meshcheryakova, L.S. Pontak. M .: AST: Astrel, 2005).

2. №№ 65, 66, 71, 72 iš Chemijos užduočių ir pratimų rinkinio: 8 klasė: į vadovėlį P.A. Oržekovskis ir kiti. „Chemija, 8 klasė“ / P.A. Oržekovskis, N.A. Titovas, F.F. Hegelis. - M.: AST: Astrel, 2006 m.

Dujų molinis tūris lygus dujų tūrio ir šių dujų medžiagos kiekio santykiui, t.y.


V m = V(X) / n(X),


čia V m – molinis dujų tūris – pastovi bet kokių dujų vertė tam tikromis sąlygomis;


V(X) – dujų X tūris;


n(X) yra dujinės medžiagos X kiekis.


Molinis dujų tūris normaliomis sąlygomis (normalus slėgis p n \u003d 101 325 Pa ≈ 101,3 kPa ir temperatūra T n \u003d 273,15 K ≈ 273 K) yra V m \u003d 22,4 l / mol.

Idealiųjų dujų dėsniai

Skaičiuojant su dujomis, dažnai reikia pereiti nuo šių sąlygų prie įprastų arba atvirkščiai. Šiuo atveju patogu naudoti formulę, pateiktą iš Boyle-Mariotte ir Gay-Lussac kombinuoto dujų įstatymo:


pV / T = p n V n / T n


kur p yra slėgis; V - tūris; T – temperatūra pagal Kelvino skalę; indeksas "n" rodo normalias sąlygas.

Tūrio dalis

Dujų mišinių sudėtis dažnai išreiškiama naudojant tūrio dalį – tam tikro komponento tūrio ir bendro sistemos tūrio santykį, t.y.


φ(X) = V(X) / V


kur φ(X) - komponento X tūrio dalis;


V(X) - komponento X tūris;


V yra sistemos tūris.


Tūrio dalis yra bematis dydis, jis išreiškiamas vieneto dalimis arba procentais.


1 pavyzdys. Koks tūris bus 20 °C temperatūroje ir 250 kPa slėgyje amoniakas, sveriantis 51 g?







1. Nustatykite amoniako medžiagos kiekį:


n (NH 3) \u003d m (NH 3) / M (NH 3) \u003d 51/17 \u003d 3 mol.


2. Amoniako tūris įprastomis sąlygomis yra:


V (NH 3) \u003d V m n (NH 3) \u003d 22,4 3 \u003d 67,2 l.


3. Naudodami (3) formulę amoniako tūrį pritaikome prie šių sąlygų (temperatūra T = (273 + 20) K = 293 K):


V (NH 3) \u003d p n V n (NH 3) / pT n \u003d 101,3 293 67,2 / 250 273 \u003d 29,2 l.


Atsakymas: V (NH 3) \u003d 29,2 litro.






2 pavyzdys. Nustatykite dujų mišinio, kurio masė yra 1,4 g vandenilio ir 5,6 g azoto, tūrį normaliomis sąlygomis.







1. Raskite vandenilio ir azoto medžiagos kiekį:


n (N 2) \u003d m (N 2) / M (N 2) \u003d 5,6 / 28 \u003d 0,2 mol


n (H 2) \u003d m (H 2) / M (H 2) \u003d 1,4 / 2 \u003d 0,7 mol


2. Kadangi normaliomis sąlygomis šios dujos viena su kita nesąveikauja, tai dujų mišinio tūris bus lygus dujų tūrių sumai, t.y.


V (mišiniai) \u003d V (N 2) + V (H 2) \u003d V m n (N 2) + V m n (H2) \u003d 22,4 0,2 + 22,4 0,7 \u003d 20,16 l.


Atsakymas: V (mišinys) \u003d 20,16 litro.





Tūrinių santykių dėsnis

Kaip išspręsti problemą naudojant „Tūrinių santykių įstatymą“?


Tūrinių santykių dėsnis: Reakcijoje dalyvaujančių dujų tūriai yra susiję vienas su kitu kaip maži sveikieji skaičiai, lygūs reakcijos lygties koeficientams.


Reakcijų lygčių koeficientai parodo reaguojančių ir susidariusių dujinių medžiagų tūrių skaičių.


Pavyzdys. Apskaičiuokite oro tūrį, reikalingą sudeginti 112 litrų acetileno.


1. Sudarome reakcijos lygtį:

2. Remdamiesi tūrinių santykių dėsniu, apskaičiuojame deguonies tūrį:


112/2 \u003d X / 5, iš kur X \u003d 112 5 / 2 \u003d 280l


3. Nustatykite oro tūrį:


V (oras) \u003d V (O 2) / φ (O 2)


V (oras) \u003d 280 / 0,2 \u003d 1400 l.

Pamokos tikslas: suformuoti molinių, milimolinių ir kilomolinių dujų tūrių bei jų matavimo vienetų sampratą.

Pamokos tikslai:

  • Švietimo- įtvirtinti anksčiau tyrinėtas formules ir rasti ryšį tarp tūrio ir masės, medžiagos kiekio ir molekulių skaičiaus, įtvirtinti ir sisteminti studentų žinias.
  • Švietimo- ugdyti gebėjimus ir gebėjimus spręsti problemas, gebėjimą logiškai mąstyti, plėsti mokinių akiratį, kūrybinius gebėjimus, gebėjimą dirbti su papildoma literatūra, ilgalaikę atmintį, domėjimąsi dalyku.
  • Švietimo- ugdyti aukšto kultūros lygio asmenis, formuoti pažintinės veiklos poreikį.

Pamokos tipas: Kombinuota pamoka.

Įranga ir reagentai: Lentelė „Molinis dujų tūris“, Avogadro portretas, stiklinė, vanduo, matavimo taurelės su siera, kalcio oksidu, gliukoze po 1 mol.

Pamokos planas:

  1. Organizacinis momentas (1 min.)
  2. Žinių patikrinimas priekinės apklausos forma (10 min.)
  3. Lentelės užpildymas (5 min.)
  4. Naujos medžiagos paaiškinimas (10 min.)
  5. Tvirtinimas (10 min.)
  6. Apibendrinimas (3 min.)
  7. Namų darbai (1 min.)

Per užsiėmimus

1. Organizacinis momentas.

2. Frontalinis pokalbis klausimais.

Kaip vadinama 1 molio medžiagos masė?

Kaip susieti molinę masę ir medžiagos kiekį?

Koks yra Avogadro numeris?

Koks ryšys tarp Avogadro skaičiaus ir medžiagos kiekio?

O kaip susieti medžiagos masę ir molekulių skaičių?

3. Dabar užpildykite lentelę spręsdami uždavinius – tai grupinis darbas.

Formulė, medžiagos Svoris, g Molinė masė, g/mol Medžiagos kiekis, mol Molekulių skaičius Avogadro skaičius, molekulės/mol
ZnO ? 81 g/mol ? apgamas 18 10 23 molekulės 6 10 23
MgS 5,6 g 56 g/mol ? apgamas ? 6 10 23
BaCl2 ? ? g/mol 0,5 mol 3 10 23 molekulės 6 10 23

4. Naujos medžiagos mokymasis.

„... Norime ne tik žinoti, kaip gamta sutvarkyta (ir kaip vyksta gamtos reiškiniai), bet ir, jei įmanoma, pasiekti tikslą, galbūt utopišką ir drąsų, išsiaiškinti, kodėl gamta yra būtent tokia ir ne kitas. Tuo mokslininkai randa didžiausią pasitenkinimą.
Albertas Einšteinas

Taigi, mūsų, kaip ir tikrų mokslininkų, tikslas – rasti didžiausią pasitenkinimą.

Koks yra 1 molio medžiagos tūris?

Nuo ko priklauso molinis tūris?

Koks bus molinis vandens tūris, jei jo M r = 18 ir ρ = 1 g/ml?

(Žinoma, 18 ml).

Norėdami nustatyti tūrį, naudojote iš fizikos žinomą formulę ρ = m / V (g / ml, g / cm 3, kg / m 3)

Išmatuokime šį tūrį matavimo indais. Matuojame alkoholio, sieros, geležies, cukraus molinius tūrius. Jie skiriasi, nes tankis skirtingas, (skirtingų tankių lentelė).

O kaip dujos? Pasirodo, 1 molis bet kokių dujų, esant n.o. (0 ° C ir 760 mm Hg) užima tą patį molinį tūrį 22,4 l / mol (parodyta lentelėje). Kaip vadinasi 1 kilomolio tūris? Kilomolarai. Jis lygus 22,4 m 3 / kmol. Milimolinis tūris yra 22,4 ml/mol.

Iš kur atsirado šis skaičius?

Tai išplaukia iš Avogadro dėsnio. Avogadro dėsnio pasekmė: 1 molis bet kokių dujų esant n.o. užima 22,4 l/mol tūrį.

Dabar šiek tiek išgirsime apie italų mokslininko gyvenimą. (ataskaita apie Avogadro gyvenimą)

O dabar pažiūrėkime verčių priklausomybę nuo skirtingų rodiklių:

Medžiagos formulė Bendra būsena (n.o.s.) Svoris, g Tankis, g/ml Porcijų tūris 1 mol, l Medžiagos kiekis, mol Tūrio ir medžiagos kiekio santykis
NaCl kietas 58,5 2160 0,027 1 0,027
H2O skystis 18 1000 0,018 1 0,18
O2 Dujos 32 1,43 22,4 1 22,4
H2 Dujos 2 0,09 22,4 1 22,4
CO2 Dujos 44 1,96 22,4 1 22,4
SO2 dujų 64 2,86 22,4 1 22,4

Palyginę gautus duomenis, padarykite išvadą (santykis tarp medžiagos tūrio ir kiekio visoms dujinėms medžiagoms (esant N.O.) išreiškiamas ta pačia verte, kuri vadinama moliniu tūriu.)

Jis žymimas V m ir matuojamas l / mol ir kt. Mes gauname molinio tūrio nustatymo formulę

Vm = V/v , iš čia galite rasti medžiagos kiekį ir dujų tūrį. Dabar prisiminkime anksčiau ištirtas formules, ar jas galima derinti? Galite gauti universalias skaičiavimo formules.

m/M = V/Vm;

V/Vm = N/Na

5. O dabar įgytas žinias įtvirtinsime skaičiavimo žodžiu pagalba, kad žinios per įgūdžius būtų pritaikytos automatiškai, tai yra virstų įgūdžiais.

Už teisingą atsakymą gausite tašką, pagal balų skaičių gausite įvertinimą.

  1. Kokia yra vandenilio formulė?
  2. Kokia jo santykinė molekulinė masė?
  3. Kokia jo molinė masė?
  4. Kiek vandenilio molekulių bus kiekvienu atveju?
  5. Koks tūris bus užimtas n.o.s. 3 g H2?
  6. Kiek svers 12 10 23 vandenilio molekulės?
  7. Kokį tūrį šios molekulės užims kiekvienu atveju?

Dabar spręskime problemas grupėse.

1 užduotis

Mėginys: koks yra 0,2 molio N 2 tūris n.o.?

  1. Kokį tūrį užima 5 mol O 2 esant n.o.?
  2. Kokį tūrį užima 2,5 molio H 2 esant n.o.?

2 užduotis

Pavyzdys: kiek medžiagos yra 33,6 litro vandenilio, kai nėra?

Savarankiško sprendimo užduotys

Išspręskite problemas pagal pateiktą pavyzdį:

  1. Kokiame medžiagos kiekyje yra deguonies, kurio tūris yra 0,224 litro, esant n.o.?
  2. Kokiame kiekyje medžiagos yra anglies dioksido, kurio tūris yra 4,48 litro, esant n.o.?

3 užduotis

Mėginys: kokį tūrį sunaudos 56 g CO dujų N.S.?

Savarankiško sprendimo užduotys

Išspręskite problemas pagal pateiktą pavyzdį:

  1. Kokį tūrį užims 8 g dujų O 2 esant n.o.?
  2. Kokį tūrį užims 64 g SO 2 dujų esant N.O.?

4 užduotis

Mėginys: kokiame tūryje yra 3 10 23 vandenilio H 2 molekulės n.o.?

Savarankiško sprendimo užduotys

Išspręskite problemas pagal pateiktą pavyzdį:

  1. Kokiame tūryje yra 12,04 · 10 23 vandenilio CO 2 molekulės n.o.?
  2. Kokiame tūryje n.o. yra 3,01 10 23 vandenilio O 2 molekulės?

Dujų santykinio tankio sąvoka turėtų būti pateikta remiantis jų žiniomis apie kūno tankį: D = ρ 1 /ρ 2, kur ρ 1 yra pirmųjų dujų tankis, ρ 2 yra dujų tankis. antros dujos. Jūs žinote formulę ρ = m/V. Šioje formulėje m pakeitę M, o V – V m, gauname ρ = M / V m . Tada santykinis tankis gali būti išreikštas naudojant paskutinės formulės dešinę pusę:

D \u003d ρ 1 / ρ 2 \u003d M 1 / M 2.

Išvada: santykinis dujų tankis yra skaičius, rodantis, kiek kartų vienų dujų molinė masė yra didesnė už kitų dujų molinę masę.

Pavyzdžiui, nustatykite santykinį deguonies tankį pagal orą, pagal vandenilį.

6. Apibendrinimas.

Išspręskite taisymo problemas:

Raskite masę (n.o.): a) 6 l. Apie 3; b) 14 l. dujos H 2 S?

Koks yra vandenilio tūris esant n.o. susidaro sąveikaujant 0,23 g natrio su vandeniu?

Kokia yra dujų molinė masė, jei 1 litras. jo masė yra 3,17 g? (Patarimas! m = ρ V)

Kur m yra masė, M yra molinė masė, V yra tūris.

4. Avogadro dėsnis.Įkūrė italų fizikas Avogadro 1811 m. Tie patys tūriai bet kokių dujų, paimti esant tokiai pačiai temperatūrai ir slėgiui, turi tiek pat molekulių.

Taigi galima suformuluoti medžiagos kiekio sąvoką: 1 molis medžiagos turi dalelių, lygių 6,02 * 10 23 (vadinamą Avogadro konstanta)

Šio įstatymo pasekmė yra ta 1 molis bet kokių dujų normaliomis sąlygomis (P 0 \u003d 101,3 kPa ir T 0 \u003d 298 K) užima 22,4 litro tūrį.

5. Boyle-Mariotte dėsnis

Esant pastoviai temperatūrai, tam tikro dujų kiekio tūris yra atvirkščiai proporcingas slėgiui, kuriame jis yra:

6. Gay-Lussac dėsnis

Esant pastoviam slėgiui, dujų tūrio pokytis yra tiesiogiai proporcingas temperatūrai:

V/T = konst.

7. Galima išreikšti ryšį tarp dujų tūrio, slėgio ir temperatūros sujungtas Boyle-Mariotte ir Gay-Lussac įstatymas, kuris naudojamas dujų kiekiui perkelti iš vienos būklės į kitą:

P 0 , V 0 ,T 0 - tūrinis slėgis ir temperatūra normaliomis sąlygomis: P 0 =760 mm Hg. Art. arba 101,3 kPa; T 0 \u003d 273 K (0 0 C)

8. Nepriklausomas molekulinės vertės įvertinimas masės M galima atlikti naudojant vadinamąjį idealių dujų būsenų lygtis arba Clapeyrono-Mendelejevo lygtys :

pV=(m/M)*RT=vRT.(1.1)

Kur R - dujų slėgis uždaroje sistemoje, V- sistemos tūris, T - dujų masė T - absoliuti temperatūra, R- universali dujų konstanta.

Atkreipkite dėmesį, kad konstantos reikšmė R galima gauti pakeičiant reikšmes, apibūdinančias vieną molį dujų esant N.C, į (1.1) lygtį:

r = (p V) / (T) \u003d (101,325 kPa 22,4 l) / (1 mol 273 K) \u003d 8,31 J / mol.K)

Problemų sprendimo pavyzdžiai

1 pavyzdys Dujų tūrio padidinimas iki normalių sąlygų.

Kokio tūrio (n.o.) užims 0,4×10 -3 m 3 dujų esant 50 0 C ir 0,954×10 5 Pa slėgiui?

Sprendimas. Norėdami padidinti dujų kiekį iki normalių sąlygų, naudokite bendrą formulę, kuri sujungia Boyle-Mariotte ir Gay-Lussac dėsnius:

pV/T = p 0 V 0 / T 0 .

Dujų tūris (n.o.) yra čia T 0 \u003d 273 K; p 0 \u003d 1,013 × 10 5 Pa; T = 273 + 50 = 323 K;

M 3 \u003d 0,32 × 10 -3 m 3.

Kai (n.o.) dujos užima 0,32×10 -3 m 3 tūrį.

2 pavyzdys Santykinio dujų tankio apskaičiavimas pagal jų molekulinę masę.

Apskaičiuokite etano C 2 H 6 tankį iš vandenilio ir oro.

Sprendimas. Iš Avogadro dėsnio išplaukia, kad santykinis vienų dujų tankis kitų atžvilgiu yra lygus molekulinių masių santykiui. M val) šių dujų, t.y. D=M1/M2. Jeigu M 1С2Н6 = 30, M 2 H2 = 2, vidutinė oro molekulinė masė yra 29, tada santykinis etano tankis vandenilio atžvilgiu yra D H2 = 30/2 =15.

Santykinis etano tankis ore: D oras= 30/29 = 1,03, t.y. etanas yra 15 kartų sunkesnis už vandenilį ir 1,03 karto sunkesnis už orą.

3 pavyzdys Dujų mišinio vidutinės molekulinės masės nustatymas santykiniu tankiu.

Apskaičiuokite vidutinę dujų mišinio, susidedančio iš 80% metano ir 20% deguonies (tūrio), molekulinę masę, naudodami šių dujų santykinio tankio reikšmes vandenilio atžvilgiu.

Sprendimas. Dažnai skaičiavimai atliekami pagal maišymo taisyklę, kuri yra ta, kad dviejų komponentų dujų mišinio dujų tūrių santykis yra atvirkščiai proporcingas mišinio tankio ir dujų, sudarančių šį mišinį, tankių skirtumams. . Pažymime santykinį dujų mišinio tankį vandenilio atžvilgiu D H2. jis bus didesnis nei metano tankis, bet mažesnis už deguonies tankį:

80D H2 – 640 = 320 – 20 D H2; D H2 = 9,6.

Šio dujų mišinio vandenilio tankis yra 9,6. vidutinė dujų mišinio molekulinė masė M H2 = 2 D H2 = 9,6 × 2 = 19,2.

4 pavyzdys Dujų molinės masės apskaičiavimas.

0,327 × 10 -3 m 3 dujų masė 13 0 C temperatūroje ir 1,040 × 10 5 Pa slėgyje yra 0,828 × 10 -3 kg. Apskaičiuokite dujų molinę masę.

Sprendimas. Dujų molinę masę galite apskaičiuoti naudodami Mendelejevo-Clapeyrono lygtį:

Kur m yra dujų masė; M yra dujų molinė masė; R- molinė (universali) dujų konstanta, kurios vertė nustatoma pagal priimtus matavimo vienetus.

Jei slėgis matuojamas Pa, o tūris m 3, tada R\u003d 8,3144 × 10 3 J / (kmol × K).

3.1. Atliekant atmosferos oro, darbo zonos oro, taip pat pramoninių išmetamųjų teršalų ir angliavandenilių matavimus dujotiekiuose, iškyla problema, kad išmatuojamo oro kiekiai atitiktų normalias (standartines) sąlygas. Dažnai praktikoje, atliekant oro kokybės matavimus, išmatuotų koncentracijų konvertavimas į normalias sąlygas nenaudojamas, todėl rezultatai nepatikimi.

Čia yra ištrauka iš standarto:

„Matavimai nustatomi į standartines sąlygas, naudojant šią formulę:

C 0 \u003d C 1 * P 0 T 1 / R 1 T 0

čia: C 0 - rezultatas, išreikštas masės vienetais oro tūrio vienetui, kg / kub. m, arba medžiagos kiekis oro tūrio vienete, mol / kub. m, esant standartinei temperatūrai ir slėgiui;

C 1 - rezultatas, išreikštas masės vienetais oro tūrio vienetui, kg / kub. m, arba medžiagos kiekis tūrio vienete

oras, mol/kub. m, esant temperatūrai T 1, K ir slėgiui P 1, kPa.

Formulė, skirta normalioms sąlygoms supaprastinta forma, yra (2)

C 1 \u003d C 0 * f, kur f \u003d P 1 T 0 / P 0 T 1

standartinis normalizavimo perskaičiavimo koeficientas. Oro ir priemaišų parametrai matuojami esant skirtingoms temperatūroms, slėgiams ir drėgmei. Rezultatai sudaro standartines sąlygas išmatuotų oro kokybės parametrų palyginimui skirtingose ​​vietose ir skirtinguose klimatuose.

3.2 Įprastos pramonės sąlygos

Normalios sąlygos – tai standartinės fizinės sąlygos, su kuriomis paprastai koreliuoja medžiagų savybės (standartinė temperatūra ir slėgis, STP). Įprastas sąlygas IUPAC (Tarptautinė praktinės ir taikomosios chemijos sąjunga) apibrėžia taip: Atmosferos slėgis 101325 Pa = 760 mm Hg Oro temperatūra 273,15 K = 0° C.

Standartinės sąlygos (Standard Ambient Temperature and Pressure, SATP) yra normali aplinkos temperatūra ir slėgis: slėgis 1 Bar = 10 5 Pa = 750,06 mm T. St.; temperatūra 298,15 K = 25 °C.

Kitos sritys.

Oro kokybės matavimai.

Kenksmingų medžiagų koncentracijų darbo zonos ore matavimų rezultatai lemia šias sąlygas: 293 K (20°C) temperatūra ir 101,3 kPa (760 mm Hg) slėgis.

Aerodinaminiai teršalų išmetimo parametrai turi būti matuojami pagal galiojančius valstybės standartus. Išmetamųjų dujų tūriai, gauti pagal instrumentinių matavimų rezultatus, turi būti normalizuoti (n.s.): 0 °C, 101,3 kPa ..

Aviacija.

Tarptautinė civilinės aviacijos organizacija (ICAO) apibrėžia tarptautinę standartinę atmosferą (ISA) jūros lygyje, kai temperatūra yra 15°C, atmosferos slėgis – 101325 Pa, o santykinė oro drėgmė – 0%. Šie parametrai naudojami apskaičiuojant orlaivio judėjimą.

Dujų ekonomika.

Rusijos Federacijos dujų pramonė atsiskaitymams su vartotojais naudoja atmosferos sąlygas pagal GOST 2939-63: temperatūra 20°C (293,15K); slėgis 760 mm Hg. Art. (101325 N/m²); drėgnumas yra 0. Taigi kubinio metro dujų masė pagal GOST 2939-63 yra šiek tiek mažesnė nei „cheminėmis“ įprastomis sąlygomis.

Testai

Bandant mašinas, prietaisus ir kitus techninius gaminius, bandant gaminius (įprastos klimato bandymo sąlygos) laikomos normalios klimato veiksnių vertės:

Temperatūra - plius 25°±10°С; Santykinė oro drėgmė - 45-80%

Atmosferos slėgis 84-106 kPa (630-800 mmHg)

Matavimo priemonių patikra

Dažniausių normalių įtakojančių dydžių vardinės vertės parenkamos taip: Temperatūra - 293 K (20°C), atmosferos slėgis - 101,3 kPa (760 mmHg).

Normavimas

Oro kokybės standartų nustatymo gairėse nurodoma, kad MPC aplinkos ore nustatomos normaliomis patalpų sąlygomis, t.y. 20 C ir 760 mm. rt. Art.

1 molio medžiagos masė vadinama moline mase. Koks yra 1 molio medžiagos tūris? Akivaizdu, kad jis taip pat vadinamas moliniu tūriu.

Koks yra molinis vandens tūris? Kai išmatavome 1 mol vandens, ant svarstyklių nepasvėrėme 18 g vandens – tai nepatogu. Naudojome matavimo indus: cilindrą ar stiklinę, nes žinojome, kad vandens tankis yra 1 g/ml. Todėl molinis vandens tūris yra 18 ml/mol. Skysčių ir kietųjų medžiagų molinis tūris priklauso nuo jų tankio (52 pav., a). Kitas dalykas dujoms (52 pav., b).

Ryžiai. 52.
Moliniai tūriai (n.a.):
a - skysčiai ir kietosios medžiagos; b – dujinės medžiagos

Jei paimtume 1 molį vandenilio H 2 (2 g), 1 mol deguonies O 2 (32 g), 1 mol ozono O 3 (48 g), 1 mol anglies dioksido CO 2 (44 g) ir net 1 mol vandens garų H 2 O (18 g) tomis pačiomis sąlygomis, pavyzdžiui, normaliomis (chemijoje įprasta normaliomis sąlygomis (n.a.) vadinti 0 °C temperatūrą ir 760 mm Hg slėgį, arba 101,3). kPa), paaiškėja, kad 1 molis bet kurių dujų užims tą patį tūrį, lygų 22,4 litro, ir turės tiek pat molekulių - 6 × 10 23.

O jei imsime 44,8 litro dujų, tai kiek jų medžiagos bus paimta? Žinoma, 2 mol, nes nurodytas tūris yra du kartus didesnis už molinį tūrį. Taigi:

kur V yra dujų tūris. Iš čia

Molinis tūris yra fizinis dydis, lygus medžiagos tūrio ir medžiagos kiekio santykiui.

Dujinių medžiagų molinis tūris išreiškiamas l/mol. Vm - 22,4 l/mol. Vieno kilomolio tūris vadinamas kilomoliniu ir matuojamas m 3 / kmol (Vm = 22,4 m 3 / kmol). Atitinkamai milimolinis tūris yra 22,4 ml/mmol.

Užduotis 1. Raskite 33,6 m 3 amoniako NH 3 masę (n.a.).

Užduotis 2. Raskite masę ir tūrį (n.s.), kurią turi 18 × 10 20 vandenilio sulfido H 2 S molekulių.

Spręsdami uždavinį atkreipkite dėmesį į molekulių skaičių 18 × 10 20 . Kadangi 10 20 yra 1000 kartų mažesnis už 10 23 , akivaizdu, kad skaičiavimai turėtų būti atliekami naudojant mmol, ml/mmol ir mg/mmol.

Raktažodžiai ir frazės

  1. Moliniai, milimoliniai ir kilomoliniai dujų tūriai.
  2. Molinis dujų tūris (normaliomis sąlygomis) yra 22,4 l / mol.
  3. Normalios sąlygos.

Darbas kompiuteriu

  1. Žiūrėkite elektroninę paraišką. Išstudijuokite pamokos medžiagą ir atlikite siūlomas užduotis.
  2. Internete ieškokite el. pašto adresų, kurie gali būti papildomi šaltiniai, atskleidžiantys pastraipos raktinių žodžių ir frazių turinį. Pasiūlykite mokytojui savo pagalbą ruošiant naują pamoką – parašykite kitos pastraipos raktinius žodžius ir frazes.

Klausimai ir užduotys

  1. Raskite molekulių masę ir skaičių ties n. y. už: a) 11,2 litro deguonies; b) 5,6 m 3 azoto; c) 22,4 ml chloro.
  2. Raskite tūrį, kuris ties n. y. ims: a) 3 g vandenilio; b) 96 kg ozono; c) 12 × 10 20 azoto molekulių.
  3. Raskite argono, chloro, deguonies ir ozono tankius (1 litro masę), esant n. y. Kiek kiekvienos medžiagos molekulių bus 1 litre tomis pačiomis sąlygomis?
  4. Apskaičiuokite 5 l masę (n.a.): a) deguonies; b) ozonas; c) anglies dioksidas CO 2.
  5. Nurodykite, kuris yra sunkesnis: a) 5 litrai sieros dioksido (SO 2) arba 5 litrai anglies dioksido (CO 2); b) 2 litrai anglies dioksido (CO 2) arba 3 litrai anglies monoksido (CO).