Как найти молярную массу газа зная его объем

Содержание
  1. Молярная масса газа
  2. Молярная масса газа
  3. Примеры решения задач
  4. Калькулятор расчета молярной массы газа
  5. Количество вещества и его масса
  6. Молярный объем и молярная масса газа
  7. Рассмотрим небольшой пример
  8. Вычисление молярной массы в произвольных условиях
  9. Вычисление молярной массы при нормальных условиях
  10. Заключение
  11. Как найти массу газа Если есть объем?
  12. Как найти массу вещества если известен его объём?
  13. Как найти массу если есть объём?
  14. Как найти объём газа в химии зная массу?
  15. Как найти количество вещества Если дан объём?
  16. Как найти массу вещества в реакции?
  17. Как можно найти массу вещества?
  18. Как найти массу?
  19. Как найти массу растворенного вещества?
  20. Что такое 22 4 в химии?
  21. Как найти массу газа?
  22. Как найти количество вещества через концентрацию?
  23. Как найти объем с помощью количества вещества?
  24. Как вычислить объём кислорода?
  25. Молярная масса в химии — формулы и определения с примерами
  26. В чём разница между понятиями «масса» и «количество»
  27. Молярная масса
  28. Закон Авогадро и молярный объём газов
  29. Способы вычисления средней молярной массы газовой смеси
  30. Закон объемных отношений

Молярная масса газа

Молярная масса газа

Молярную массу обычно выражают в г/моль, реже в кг/кмоль. Поскольку в одном моле любого вещества содержится одинаковое число структурных единиц, то молярная масса вещества пропорциональная массе соответствующей структурной единицы, т.е. относительной атомной массе данного вещества (Mr):

где κ – коэффициент пропорциональности, одинаковый для всех веществ. Относительная молекулярная масса – величина безразмерная. Её вычисляют, используя относительные атомные массы химических элементов, указанных в Периодической системе Д.И. Менделеева.

Молекулярную массу вещества в газообразном состоянии можно определить, используя понятие о его молярном объеме. Для этого находят объем, занимаемый при нормальных условиях определенной массой данного вещества, а затем вычисляют массу 22,4 л этого вещества при тех же условиях.

Для достижения данной цели (вычисление молярной массы) возможно использование уравнения состояния идеального газа (уравнение Менделеева-Клапейрона):

где p – давление газа (Па), V – объем газа (м 3 ), m – масса вещества (г), M – молярная масса вещества (г/моль), Т – абсолютная температура (К), R – универсальная газовая постоянная равная 8,314 Дж/(моль×К).

Молярную массу газа можно рассчитать, как произведение его плотности по отношению к любому другому газу на молекулярную массу последнего. Под плотностью понимают отношение массу определенного объема данного газа к массе такого же объема другого газа (при одинаковых температуре и давлении), молекулярная масса которого известна.

Примеры решения задач

Задание Вычислите, какой объём кислорода (н.у.) выделится при разложении 237 г перманганата калия?
Решение Запишем уравнение разложения перманганата калия:

Вычислим количество вещества перманганата калия по формуле:

Для этого необходимо указать молярную массу перманганата калия(значение относительной атомной массы, взятое из Периодической таблицы Д.И. Менделеева, округлим до целого числа). Как известно, молярная масса молекулы равна сумме относительных атомных масс атомов, входящих в состав молекулы (M = Mr):

M(KMnO4) = Ar(K) + Ar(Mn) + 4×Ar(O) = 39 + 55 + 4×16 = 94 + 64 = 158 г/моль.

Тогда, количество вещества перманганата калия будет равно:

n(KMnO4)= 237/ 158 = 1,5 моль.

Согласно уравнению реакции n(O2) :n(KMnO4) = 1 : 2, значит:

Найдем молярную массу молекулярного кислорода (допущение, указанное при расчете молярной массы кислорода действительно и в данном случае):

M(O2) = 2×Ar(O) = 2×16 = 32 г/моль.

Определим объем выделившегося кислорода:

Ответ Объем кислорода равен 16,8 л.
Задание Вычислите, какая масса оксида серебра (I) разложилась, если в ходе реакции образовалось металлическое серебро и выделился кислород объемом 5,6 л кислорода (н.у.)?
Решение Запишем уравнение реакции разложения оксида серебра (I):

Вычислим количество вещества кислорода по формуле:

n (O2) = 5,6 / 22,4 = 0,25 моль.

Согласно уравнению реакции n(O2) :n(Ag2O) = 1 : 2, значит:

n(Ag2O) = 2 × n(O2) = 2 × 0,25 = 0,5 моль.

Найдем молярную массу оксида серебра (I)(значения относительных атомных масс, взятые из Периодической таблицы Д.И. Менделеева, округлим до целых чисел). Как известно, молярная масса молекулы равна сумме относительных атомных масс атомов, входящих в состав молекулы (M = Mr):

M(Ag2O) = 2×Ar(Ag) + Ar(O) = 2×108 + 16 = 216 + 16 = 232 г/моль.

Источник

Калькулятор расчета молярной массы газа

Молярная масса — это масса одного моля любого химического вещества. Данный термин является ключевым в учебных вычислениях, поэтому калькулятор молярной массы газа наверняка пригодится школьникам и студентам.

Количество вещества и его масса

В химии количество вещества вычисляется в молях. 1 моль абсолютно любого вещества включает в себя ровно 6,02·10^23 структурных единиц. Это число было предсказано в 1811 году Амадео Авогадро и определено как количество атомов, которые содержатся в 12 г чистого углерода. Сам итальянский химик не имел понятия даже о порядке этого числа, и знал только, что оно невообразимо большое. Численно это значение было подсчитано в 1908 году австрийским физиком Иоганном Лошмидтом, но и через сотню лет химики периодически уточняют значение числа Авогадро.

Молярная масса — масса 1 моля химического вещества, которую легко подсчитать при помощи периодической таблицы. Для простого расчета требуется найти атомные массы элементов, входящих в состав соединения. Например, 1 моль простого вещества углерода имеет массу 12 г, а 1 моль сложного этанола — 46,07 г. Соответственно, 2 моля этих веществ будут иметь массу 24 г и 92,14 г. Для газообразных веществ понятие моля характеризуется одной существенной особенностью: 1 моль любого газа при нормальных условиях имеет один и тот же объем в размере 22,4 литра. Нормальными условиями считаются температура 0 градусов Цельсия и давление 1 атмосфера.

Молярный объем и молярная масса газа

Не сразу понятно, почему объем 1 моля любого газа при нормальных условиях всегда одинаков, ведь газы имеют разную массу. Сложно сравнить одноатомный гелий с химической формулой He и, например, иприт, формула которого выглядит как C₄H₈Cl₂S. Как такие разные газы могут занимать одинаковый объем? Дело в том, что абсолютно все газы можно представить в виде математической модели идеального газа, в которой расстояние между атомами и молекулами не учитывается.

Вся суть в крайне слабой связи структурных единиц, поэтому модель идеального газа пренебрегает размерами молекул. Таким образом, для подсчета объема газа важно именно количество молекул, а не их размер, а в одном моле любого вещества всегда присутствует одно и то же количество. Понимая, что газы имеют одинаковое количество вещества при одинаковой температуре и давлении становится понятно, что и объем газов будет также одинаков.

Зная объем газа легко определить его количество вещества по простой формуле:

где n — количество вещества, а V — объем газообразного вещества при нормальных условиях.

Например, зная, что 0,5 грамма некоторого газа в нормальных условиях занимает объем в размере 1 л, то понятно, что n = 1 / 22,4 = 0,0446 моль. Следовательно, молярная масса такого газа составит 0,5 / 0,0446 = 11,21 г/моль.

Обычно требуется определить молярную массу газа в произвольных, а не нормальных условиях. Для таких вычислений используется уравнение Менделеева-Клапейрона, из которого выделяется молярная масса:

M = m × R × T / (P × V)

Зная значения массы, температуры, давления и объема газа, легко определить его молярную массу. Обычно в уравнение идеального газа давление подставляется в паскалях, температура — в Кельвинах, а объем — в литрах. В этом случае газовая постоянная R = 8,31 Дж/Моль × К. Для удобства использования более привычных градусов Цельсия и атмосфер в калькулятор заложено пересчитанное значение универсальной газовой постоянной.

Для использования калькулятора вам требуется знать всего 4 величины.

Рассмотрим небольшой пример

Вычисление молярной массы в произвольных условиях

Определим молярную массу газа, 0,625 грамм которого занимают 300 кубических сантиметров при температуре 25 градусов Цельсия и давлении в 2 атмосферы. Введем данные в соответствующие ячейки и получим, что молярная масса газа равна 25,47 г/моль.

Вычисление молярной массы при нормальных условиях

Давайте проверим вычисления, которые мы приводили выше для газа массой 0,5 грамм и объемом 1 л. Переведем литры в кубические сантиметры и заполним соответствующие ячейки с учетом нормальных условий (P = 1, C = 0). Напомним, что в одном литре содержится 1 000 кубических сантиметров. В итоге получим, что молярная масса такого газа равна 11,2008 г/моль, что практически полностью совпадает с предыдущим результатом. Такой расчет даже точнее, чем грубая оценка молярной массы через объем газа.

Заключение

Молярная масса газа — важная величина, без которой не обходятся никакие химические расчеты газообразных веществ. Наш калькулятор пригодится школьникам и студентам младших курсов для решения задач по элементарной химии.

Источник

Как найти массу газа Если есть объем?

Как найти массу вещества если известен его объём?

При нормальных условиях молярный объём газа равен 22,4 л/моль.

Массу вещества можно найти несколькими способами:

Как найти массу если есть объём?

Вес можно рассчитать по формуле: m=V*p, где р – плотность, V – объем материала. Например, 10 м3 речного песка весят 13 тонн. Если известна масса материала, то объем можно узнать по формуле: V = m/ p.

Как найти объём газа в химии зная массу?

Единица измерения молярного объёма газа : л/моль. При нормальных условиях Vм = 22,4 л/моль. Из определения для Vм следует, что Vв = Vм *nв = Vм *mв Mв. Это выражение позволяет рассчитывать по массе газа его объём.

Как найти количество вещества Если дан объём?

Выразим из формулы молярного объёма n : n ( X ) = V ( X ) V m — химическое количество газа можно вычислить, если его объём разделить на молярный объём.

Как найти массу вещества в реакции?

И наоборот, массу вещества определяют как произведение молярной массы на количество вещества: m = n . M. Так, масса 0,1 моля Na составляет 0,1 моль×23 г/моль = 2,3 Молярная масса численно всегда совпадает с молекулярной массой (или атомной массой — если вещество состоит не из молекул, а из атомов).

Как можно найти массу вещества?

m ( X ) = n ( X ) ⋅ M ( X ) — масса вещества равна произведению его количества на молярную массу.

Как найти массу?

Масса тела выражается через плотность и объем следующей формулой: Масса тела — есть произведение плотности вещества из которого состоит тело на его объем. … m — масса тела, (килограмм), ρ — плотность вещества, (кг/м³).

Как найти массу растворенного вещества?

Массу растворённого вещества вычислим по формуле: m ( в − ва ) = w ( в − ва ) ⋅ m ( р − ра ) ; m ( H 2 SO 4 ) = w ( H 2 SO 4 ) ⋅ m ( р − ра ) = 0,64 ⋅ 200 = 128

Что такое 22 4 в химии?

Итак, 22,4 л – МОЛЯРНЫЙ ОБЪЕМ ГАЗОВ при нормальных условиях. Это очень важная величина, которую следует запомнить. … Остается выяснить, как была определена постоянная Авогадро – число молекул газа в 22,4 л газа и в 1 моле любого вещества.

Как найти массу газа?

Расчет массы газа.

Расчет массы газа проводится также с помощью уравнения состояния идеального газа. mг=(V⋅P⋅M)/(T⋅R), где P — давление газа в сосуде, M — молярная масса газа, T — температура газа в сосуде, R — универсальная газовая постоянная.

Как найти количество вещества через концентрацию?

Количество растворенного вещества : = c•V, где c – молярная концентрация растворенного вещества в моль/л, V – объем раствора в л.

Как найти объем с помощью количества вещества?

Объем твердого вещества определяется по формуле V = m/плотность. Объем газа вычисляется по формуле V = n*Vm , где молярное количество n = m/M.

Как вычислить объём кислорода?

V = RTM/mP. Как видите, если у вас имеются необходимые для расчетов данные (температура, масса и давление кислорода), вычислить его объем очень просто. Поскольку значения R (8,31) и m (32) вам и так известны.

Источник

Молярная масса в химии — формулы и определения с примерами

Содержание:

Количество вещества:

В чём разница между понятиями «масса» и «количество»

Если мы будем производить подобные расчеты, соответствующие этому заданию, для простых веществ, образованных различными элементами, то всякий раз получим одно и то же число —

Например, в 1 моле водородного газа содержится молекул, в 1 моле поваренной соли (NaCI) ионов натрия и ионов хлора

Количество частиц, содержащихся в 1 моле химических веществ ( ), называется постоянной Авогадро (Na). Постоянная Авогадро отличается от числа Авогадро тем, что измеряется определенной единицей

Количество вещества можно вычислить по следующей формуле:

Здесь — количество вещества, — масса, М — молярная масса, N — заданное количество молекул, — постоянная Авогадро. Все представленные в формуле величины нам уже известны. Кроме понятия молярной массы. Давайте выясним сущность этого понятия.

Молярная масса

Молярной массой называют массу 1 моля вещества, выраженного в граммах. Молярная масса обозначается
буквой М, единицей измерения является г/моль.

При выражении молярной массы вещества в граммах, она численно бывает равна его относительной молекулярной массе (если состоит из молекул). Для сравнения запишем (таблица 1):

Как видно из сравнений, молярная масса веществ по своей единице отличается от относительной молекулярной массы. То есть молярная масса — измеряемая величина.

Как видно из вышесказанного, понятие молярная масса применяется как к химическим элементам, так и к простым и сложным веществам с молекулярным и немолекулярным строением.

На основе количества вещества (моль) можно производить следующие вычисления. Если известно мольное количество вещества:

Закон Авогадро и молярный объём газов

Обратите внимание на рисунки. Почему, несмотря на разные массы газов, они занимают одинаковый объём?

В начале XIX века итальянский ученый Авогадро, проведя наблюдения над свойствами газов в различных условиях и проанализировав открытые прежде законы о газах (Бойля-Мариотта, Гей-Люссака и др.) в 1811 году сформулировал новый закон о газах. Закон Авогадро звучит следующим образом: в равных объемах различных газов при одинаковых условиях (одинаковых температуре и давлении) содержится одинаковое число молекул.

Итальянский ученый. В 1811 году им был открыт закон о газах, который впоследствии был назван его именем.

Мы уже знаем, что 1 моль любого вещества содержит молекул. Согласно закону Авогадро, можно утверждать, что одинаковое число молекул в 2 г водорода, 32 г кислорода, 28 г азота, 44 г углекислого газа занимает одинаковый объём.

Было вычислено, что при нормальных условиях объем 1 моля любого газа или смеси газов составляет примерно 22,4 л. Объем 1 моля газа при нормальных условиях (н.у.) называют молярным объемом данного газа, выраженным знаком . При измерении объема газа в литрах молярный объём составит Зависимость между количеством вещества и молярным объёмом газа можно выразить следующей формулой:

Здесь — количество вещества, — объём газа, — молярный объем.

На основе закона Авогадро и молярного объёма газов можно вычислить плотность газов при нормальных условиях и относительную плотность одного газа по отношению к другому газу. Плотность обозначается буквой её единица
измерения —

Нормальные условия означают: температура 0°С, 1 атм давления 1атм — 101,3 кПа

Для вычисления плотности какого-либо газа X в нормальных условиях (н.у.), следует его молярную массу разделить на молярный объем:

Например, вычислим плотности кислорода и углекислого газа при нормальных условиях:

Плотность твёрдых и жидких веществ при н.у. вычисляется по формуле .

Для того, чтобы определить, масса какого из газов с одинаковыми объемами и при одинаковых условиях бывает тяжелее, пользуются понятием относительной плотности. Отношение плотностей различных газов при одинаковых условиях равно отношению их молярных масс. Относительная плотность обозначается буквой D и не имеет единицы измерения. Формула относительной плотности следующая:

Относительную плотность газов в большинстве случаев вычисляют по самому легкому газу — водороду и воздуху:

В таком случае, относительная плотность углекислого газа по водороду вычисляется следующим образом:

Так как средняя молярная масса воздуха, состоящего из смеси газов, примерно равна 29 г/моль, то формула его относительной плотности следующая:

Способы вычисления средней молярной массы газовой смеси

Здесь: и количество молей газов, и — молярные массы газов, и — объем газов в н.у., (и — доля газов в объеме газовой смеси.

Среднюю молярную массу 1 моля смеси из двух различных газов можно вычислить по следующей формуле: .

При смешивании газов с одинаковыми молярными массами, которые при одинаковом давлении не вступают друг с другом в реакцию, плотность газовой смеси (при н.у.), а также их средняя молярная масса остаются неизменными. Например, при смешивании и

При смешивании газов с различными молярными массами, при одинаковом давлении, средняя молярная масса (при н.у.) и плотность полученной газовой смеси приобретают значение между молярными массами и плотностями смешиваемых газов. Например, при смешивании и

При добавлении газа с большей молярной массой в тот или иной газ при постоянном давлении плотность газовой смеси увеличивается, а при добавлении газа с меньшей молярной массой — уменьшается.

Закон объемных отношений

В химических реакциях соотношение объемов, вступающих в реакцию, и полученных газов равно соотношению их коэффициентов. Например:

(объёмное соотношение 2:1:2)

Численное соотношение объемов, молей и молекул газов равно друг другу.

Можно производить следующие вычисления по смесям:

3) Массовое соотношение двух газов:

Рекомендую подробно изучить предметы:
  1. Химия
  2. Неорганическая химия
  3. Органическая химия
Ещё лекции с примерами решения и объяснением:
  • Физические и химические явления
  • Растворы в химии
  • Периодический закон Д. И. Менделеева
  • Химические связи
  • Состав и строение веществ в химии
  • Простые и сложные вещества в химии
  • Химическая формула
  • Относительная атомная и относительная молекулярная масса

При копировании любых материалов с сайта evkova.org обязательна активная ссылка на сайт www.evkova.org

Сайт создан коллективом преподавателей на некоммерческой основе для дополнительного образования молодежи

Сайт пишется, поддерживается и управляется коллективом преподавателей

Telegram и логотип telegram являются товарными знаками корпорации Telegram FZ-LLC.

Cайт носит информационный характер и ни при каких условиях не является публичной офертой, которая определяется положениями статьи 437 Гражданского кодекса РФ. Анна Евкова не оказывает никаких услуг.

Источник

Читайте также:  Как завить локоны с объемом
Поделиться с друзьями
Объясняем