1 моль водорода занимает объем равный

Задачи на молярный объём газов

Теоретический материал смотри на странице «Молярный объём газа».

Основные формулы и понятния:

Закон Авогадро
При одинаковой температуре и давлении одинаковые объемы любых газов содержат одинаковое кол-во молекул
Если V1=V2; T1=T2; P1=P2, то N1=N2

Из закона Авогадро, например, следует, что при одинаковых условиях в 1 литре водорода и в 1 литре кислорода содержится одинаковое кол-во молекул, хотя их размеры сильно разнятся.

Первое следствие из закона Авогадро:

При одинаковых условиях 1 моль любого газа занимает один и тот же объём
Если N1=N2; T1=T2; P1=P2, то V1=V2

Объём, который занимает 1 моль любого газа при нормальных условиях (н.у.), равен 22,4 литра и называется молярным объёмом газа (Vm).

Что называют нормальными условиями (н.у.):

  • нормальная температура = 0°C или 273 К;
  • нормальное давление = 1 атм или 760 мм рт.ст. или 101,3 кПа

Из первого следствия закона Авогадро вытекает, что, например, 1 моль водорода (2 г) и 1 моль кислорода (32 г) занимают один и тот же объем, равный 22,4 литра при н.у.

Зная Vm, можно найти объем любого кол-ва (ν) и любой массы (m) газа:

Типовая задача 1 : Какой объём при н.у. занимает 10 моль газа?

Типовая задача 2 : Какой объём при н.у. занимает 16 г кислорода?

Второе следствие из закона Авогадро:

Относительная плотность одного газа по другому газу равна отношению их молярных или относительных молекулярных масс
DY(X) = M(X)/M(Y) = Mr(X)/MrY

Зная пллотность газа (ρ=m/V) при н.у., можно вычислить молярную массу этого газа: M=22,4·ρ

Плотностью (D) одного газа по другому называют отношение массы определённого объёма первого газа к массе аналогичного объёма второго газа, взятого при одинаковых условиях.

Типовая задача 3 : Определить относительную плотность углекислого газа по водороду и воздуху.

Закон объёмных отношений
при одинаковых условиях отношение объёмов газов (а также объёмы газообразных продуктов), которые вступают в реакцию, соотносятся, как небольшие целые числа, коэффициенты в уравнениях реакций показывают числа объёмов реагировавших и образовавшихся газов
  • один объём водорода и один объём хлора дают два объёма хлористого водорода: H2+Cl2=2HCl
  • два объёма водорода и один объём кислорода дают два объёма водяного пара: 2H2+O2=2H2O

Задача 1 . Сколько молей и молекул содержится в 44 г углекислого газа.

Задача 2 . Вычислить массу одной молекулы озона и атома аргона.

Задача 3 . Какой объём при н.у. занимает 2 моля метана.

Задача 4 . Определить плотность и относительную плотность оксида углерода (IV) по водороду, метану и воздуху.

Задача 5 . Определить массу газовой смеси, в которую входят 2,8 кубометров метана и 1,12 кубометров оксида углерода.

Задача 6 . Определить объёмы кислорода и воздуха требуемые для сжигания 112 кубометров двухвалентного оксида углерода при содержании в нем негорючих примесей в объёмных долях 0,50.

  • определяем объём чистого CO в смеси:
  • определяем объём кислорода, необходимый для сжигания 66 кубов CO:

Задача 7 . Как изменится давление в сосуде, заполненном газами водорода и хлора после того, как они вступят в реакцию? Аналогично для водорода и кислорода?

  • H2+Cl2=2HCl — в результате взаимодействия 1 моля водорода и 1 моля хлора получается 2 моля хлороводорода: 1(моль)+1(моль)=2(моль), следовательно, давление не изменится, поскольку получившийся объм газовой смеси равен сумме объемов компонентов, вступивших в реакцию.
  • 2H2+O2=2H2O — 2(моль)+1(моль)=2(моль) — давление в сосуде уменьшится в полтора раза, поскольку из 3 объёмов компонентов, вступивших в реакцию, получилось 2 объёма газовой смеси.

Задача 8 . 12 литров газовой смеси из аммиака и четырехвалентного оксида углерода при н.у. имеют массу 18 г. Сколько в смеси каждого из газов?

Задача 9 . Какое кол-во воды получится в результате реакции 2 г водорода и 24 г кислорода.

Из уравнения реакции видно, что кол-ва реагирующих веществ не соответствуют отношению стехиометрических коэффициентов в уравнении. В таких случаях вычисления проводят по веществу, которого меньше, т.е., это вещество закончится первым в ходе реакции. Чтобы определить какой из компонентов находится в недостатке, надо обратить внимание на коэффициенте в уравнении реакции.

Читайте также:  Как делать график на ускорение

Однако, торопиться не надо. В нашем случае для реакции с 1,5 моль кислорода необходимо 3 моль водорода (1,5·2), а у нас его только 2 моль, т.е., не хватает 1 моль водорода, чтобы прореагировали все полтора моля кислорода. Поэтому, расчёт кол-ва воды будем вести по водороду:

Задача 10 . При температуре 400 К и давлении 3 атмосферы газ занимает объём 1 литр. Какой объем будет занимать этот газ при н.у.?

Из уравнения Клапейрона:

Если вам понравился сайт, будем благодарны за его популяризацию 🙂 Расскажите о нас друзьям на форуме, в блоге, сообществе. Это наша кнопочка:

Код кнопки:
Политика конфиденциальности Об авторе

Источник

Молярный объем

Урок 17. Химия 8 класс

В данный момент вы не можете посмотреть или раздать видеоурок ученикам

Чтобы получить доступ к этому и другим видеоурокам комплекта, вам нужно добавить его в личный кабинет, приобретя в каталоге.

Получите невероятные возможности

Конспект урока «Молярный объем»

Молярный объём – это объём 1 моль вещества. Понятие молярного объема применимо для газов. Например, если взять 1 моль воды, то мы не взвешиваем на весах 18 г воды, т.к. это совершенно неудобно, а зная, что плотность воды 1 г/мл, мы измеряем её объем цилиндром или мензуркой.

Молярный объем воды в таком случае будет равен 18 мл/моль. Молярный объём твёрдых веществ и жидкостей зависит от их плотности. Молярный объём воды, кислоты, сахара и соли отличается между собой, потому что и плотности их тоже отличаются.

Если взять 1 моль кислорода, 1 моль углекислого газа, 1 моль водорода, то при одинаковых нормальных условиях они будут занимать одинаковый объем, равный 22,4 л. Эти газы также будут содержать и одинаковое число частиц, т.е. 6,02 · 10 23 . Нормальными условиями или н.у. принято считать температуру 0 0 С (градусов по Цельсию) и давление 760 мм. рт. ст. (миллиметров ртутного столба) или 101,3 кПа (килопаскаля).

Следовательно, молярный объём – это объём газа количеством 1 моль. Обозначается молярный объём, как и любой другой объем, но с символом Vm.

Кроме того, молярный объём – это физическая величина, равная отношению объёма вещества к количеству вещества. Это можно записать в виде формулы:

Vm =

V – это объём газа, n – это количество вещества.

Из этого выражения можно найти и V.

Единицей измерения молярного объёма является л/моль, и т.к. это величина постоянная при нормальных условиях, то молярный объём равен 22,4 л/моль.

Объём 1 кмоля называют киломолярным объёмом и измеряют в м 3 /кмоль, т.е. он равен 22,4 м 3 /кмоль, а объём 1 ммоля называют миллимолярным объёмом, измеряют его в мл/ммоль, т.е. миллимолярный объём равен 22, 4 мл/ммоль.

Используя новые формулы, решим задачи.

Найдем объем азота (N2) количеством 2 моль. По условию нам дано количество вещества азота – 2 моль. Найти необходимо его объем. Для решения задачи используем формулу нахождения объема газа через количество вещества, т.е. нужно молярный объем умножить на количество вещества. Подставляем значения в формулу, т.е. 22,4 литра на моль умножаем на 2 моль, в результате получаем 44,8 литра. Следовательно, 2 моль азота занимает объем 44,8 л.

2. Найдите количество вещества озона (O3) объёмом 67,2 л.

По условию задачи нам дан объем озона – 67,2 литра, найти нужно количество вещества озона. Для решения задачи используем формулу: объем, разделенный на молярный объем, подставим значения в формулу, т.е. 67,2 литра делим на 22,4 литра на моль, получаем результат – 3 моль. Поэтому 3 моль озона занимают объем 67,2 л.

Источник

1 моль водорода занимает объем равный

FOR-DLE.ru — Всё для твоего DLE 😉
Привет, я Стас ! Я занимаюсь так называемой «вёрсткой» шаблонов под DataLife Engine.

На своем сайте я выкладываю уникальные, адаптивные, и качественные шаблоны. Все шаблоны проверяются на всех самых популярных браузерх.
Раньше я занимался простой вёрсткой одностраничных, новостных и т.п. шаблонов на HTML, Bootstrap. Однажды увидев сайты на DLE решил склеить пару шаблонов и выложить их в интернет. В итоге эта парочка шаблонов набрала неплохую популярность и хорошие отзывы, и я решил создать отдельный проект.
Кроме шаблонов я так же буду выкладывать полезную информацию для DataLife Engin и «статейки» для веб мастеров. Так же данный проект будет очень полезен для новичков и для тех, кто хочет правильно содержать свой сайт на DataLife Engine. Надеюсь моя работа вам понравится и вы поддержите этот проект. Как легко и удобно следить за обновлениями на сайте?
Достаточно просто зарегистрироваться на сайте, и уведомления о каждой новой публикации будут приходить на вашу электронную почту!

Читайте также:  Как найти объем вещества зная число молекул

Задание 1
Сформулируйте закон Авогадро. В равных объёмах любых газов, находящихся при одних и тех же условиях (температура и давление), содержится одинаковое число молекул.

Задание 2
Какие условия называют нормальными? При температуре 0°С и давлении 760 мм рт.ст. (или 101,3 кПа).
Чему равен молярный объём газа:
а) при нормальных условиях; 22,4 л/моль
б) при 25°C и 1 атм? 24,4 л/моль

Задание 3
Какой объём занимают при н. у.:
а) 2 моль азота;
Дано: n(N2)=2 моль
Найти: V(N2)-?
Решение
1-й способ
V(N2)=n(N2) • VM=2 моль • 22,4 л/моль=44,8 л
2-й способ
Для нахождения объёма азота составляем пропорцию и решаем её:
1 моль азота занимает объём 22,4 л,
2 моль азота ― объём х л
х = 2 моль • 22,4 л : 1 моль=44,8 л
Ответ: 44,8 л

б) 0,5 моль кислорода;
Дано: n(O2)=0,5 моль
Найти: V(O2)-?
Решение
1-й способ
V(O2)=n(O2) • VM=0,5 моль • 22,4 л/моль=11,2 л
2-й способ
Для нахождения объёма кислорода составляем пропорцию и решаем её:
1 моль кислорода занимает объём 22,4 л,
0,5 моль кислорода ― объём х л
х = 0,5 моль • 22,4 л : 1 моль=11,2 л
Ответ: 11,2 л

в) 0,25 моль фтора?
Дано: n(F2)=0,25 моль
Найти: V(F2)-?
Решение
1-й способ
V(F2)=n(F2) • VM=0,25 моль • 22,4 л/моль=5,6 л
2-й способ
Для нахождения объёма фтора составляем пропорцию и решаем её:
1 моль фтора занимает объём 22,4 л,
0,25 моль фтора ― объём х л
х = 0,25 моль • 22,4 л : 1 моль=5,6 л
Ответ: 5,6 л

Задание 4
Сколько молекул находится внутри резинового шара объёмом 5,6 л (н.у.), заполненного водородом?
Дано: V(H2)=5,6 л
Найти: N(H2)-?
Решение
1-й способ
n(H2)=V(H2)/VM=5,6 л : 22,4 л/моль=0,25 моль
N(N2)=n (N2) • NА=0,25 моль • 6,02•10 23 моль -1 = 1,5 •10 23
2-й способ
Для нахождения числа молекул водорода составляем пропорцию и решаем её:
в объёме 22,4 л водорода содержится 6,02•10 23 молекул N2 ,
в объёме 5,6 л водорода ― х молекул N2
х= N(N2)= 5,6 л • 6,02•10 23 : 22,4 л= 1,5 •10 23
Ответ: N(N2)= 1,5 •10 23
Изменится ли ответ, если в условии задачи водород заменить на:
а) азот; Не изменится, т.к. закон Авогадро справедлив для любого газа,
б) неизвестный газ; Не изменится, т.к. закон Авогадро справедлив для любого газа,
в) водопроводную воду? Изменится, т.к. закон Авогадро справедлив для любого газа, но не для жидкости.

Задание 5
Объясните, как с помощью закона Авогадро можно установить, что формула воды H2O, а не HO. Необходимо заполнить пробирку методом вытеснения воды смесью водорода и кислорода с объёмным соотношением 2:1. Просунуть в пробирку электроподжиг, и поджечь смесь газов, после реакции вода полностью заполнит пробирку, что подтверждает формулу воды H2O. Если смесь водорода и кислорода будет иметь объёмное соотношение 1:1, то после реакции вода не полностью заполнит пробирку, что опровергает формулу воды HO.

Задание 6
В каком объёме аммиака содержится в 3 раза больше молекул, чем в 100 л метана? Газы находятся при одинаковых температуре и давлении. В 300 л аммиака содержится в 3 раза больше молекул, чем в 100 л метана, так как в равных объёмах любых газов, находящихся при одних и тех же условиях, содержится одинаковое число молекул.

Читайте также:  Как найти объем зная ширину длину высоту формула

Задание 7
Имеются два газа, взятые при одинаковых условиях: 10 л метана CH4 и 20 л хлора Cl2. В каком из них содержится больше молекул, а в каком – больше атомов и во сколько раз? Поскольку объём хлора в два раза больше объёма метана, следовательно, в 20 л Cl2 содержится в 2 раза больше молекул, чем в 10 л CH4. Поскольку 1 молекула метана CH4 состоит из 5 атомов, а 1 молекула хлора Cl2 ― из 2 атомов, следовательно, в одинаковых объёмах число атомов метана в 2,5 раза больше числа атомов хлора, а в два раза меньшем объёме метана содержится в 2,5:2=1,25 раза больше атомов, чем в объёме хлора.

Задание 8
Где содержится больше молекул аммиака – в 100 г или в 100 л (н.у.)?
n1( NH3 )=m( NH3 ):M( NH3 )=100 г : 17 г/моль=5,882 моль
n2(NH3)=V( NH3 )/VM=100 л : 22,4 л/моль=4,46 моль
n1( NH3 )>n2( NH3 ), т.к. N=n•NА, где NА ― постоянная величина , следовательно, N1( NH3 )>N2( NH3 )
Ответ: больше молекул NH3 содержится в 100 г аммиака.

Задание 9

Сколько молекул кислорода находится при нормальных условиях:
а) в одном кубометре;
Дано: V(O2)=1 м 3 = 1000 л
Найти: N(O2)-?
Решение
1-й способ
n(O2)=V(O2)/VM=1000 л : 22,4 л/моль=44,64 моль
N(O2)=n (O2) • NА=44,64 моль • 6,02•10 23 моль -1 =2,27 •10 25
2-й способ
Для нахождения числа молекул кислорода составляем пропорцию и решаем её:
в объёме 22,4 л кислорода содержится 6,02•10 23 молекул O2 ,
в объёме 1000 л кислорода ― х молекул O2
х= N(O2)=1000 л • 6,02•10 23 : 22,4 л=2 ,7 •10 25
Ответ: N(O2)= 2,27 •10 25

б) в одном килограмме этого вещества?
Дано: m(O2)=1 кг = 1000 г
Найти: N(O2)-?
Решение
1-й способ
n(O2)=m(O2):M(O2)=1000 г : 32 г/моль=31,25 моль
N(O2)=n (O2) • NА=31,25 моль • 6,02•10 23 моль -1 =1,8 •10 25
2-й способ
Для нахождения числа молекул кислорода составляем пропорцию и решаем её:
в 32 г кислорода содержится 6,02•10 23 молекул O2 ,
в 1000 г кислорода ― х молекул O2
х= N(O2)=1000 г • 6,02•10 23 : 32 г =1 ,8 •10 25
Ответ: N(O2)=1,8 •10 25

Задание 10
Какой объём занимают при нормальных условиях:
а) 10 г водорода;
Дано: m(H2)=10 г
Найти: V(H2)-?
Решение
1-й способ
n(H2)=m(H2):M(H2)=10 г : 2 г/моль=5 моль
V(H2)=n(H2)•Vm=5 моль • 22,4 л/моль=112 л
2-й способ
Для нахождения объёма водорода составляем пропорцию и решаем её:
2 г водорода занимает объём 22,4 л,
10 г водорода ― объём х л
х = 10 г • 22,4 л : 2 г =112 л
Ответ: V(H2)= 112 л

б) 10 моль водорода?
Дано: n(H2)=10 моль
Найти: V(H2)-?
Решение
1-й способ
V(H2)=n(H2)•Vm=10 моль • 22,4 л/моль=224 л
2-й способ
Для нахождения объёма водорода составляем пропорцию и решаем её:
1 моль водорода занимает объём 22,4 л,
10 моль водорода ― объём х л
х = 10 моль • 22,4 л : 1 моль=224 л
Ответ: V(H2)=224 л

Задание 11
При растворении 300 л хлороводорода (н.у.) в 1 л воды образуется раствор объёмом 1,28 л. Рассчитайте массовую долю хлороводорода в полученной соляной кислоте и плотность раствора.
Дано: V(HCl)=300 л, V(H2O)=1 л=1000 мл, V(раствора)=1,28 л=1280 мл
Найти: ω(HCl)-?, ρ(раствора)-?
Решение
1. Вычисляем количество вещества соляной кислоты.
n(HCl)=V(HCl)/Vm=300 л : 22,4 г/л=13,4 моль
2. Вычисляем массу соляной кислоты.
m(HCl)=n(HCl)•M(HCl)=13,4 моль • 36,5 г/моль=489 г
3. Вычисляем массу воды.
m(H2O)=ρ(H2O)•V(H2O)=1 г/мл • 1000 мл=1000 г
4. Рассчитываем массу раствора.
m(раствора)=m(H2O)+m(HCl)=1000 г + 489 г=1489 г
5. Вычисляем массовую долю соляной кислоты в растворе.
ω(HCl)=m(HCl):m(раствора)=489 г : 1489 г=0,328%, или 32,8%
6. Вычисляем плотность раствора.
ρ(раствора)=m(раствора)/(V(раствора)=1489 г : 1280 мл=1,16 г/мл
Ответ: ω(HCl)=32,8%, ρ(раствора)=1,16 г/мл

Источник

Поделиться с друзьями
Объясняем