Prawa gazowe

1 mol dowolnego gazu w warunkach normalnych (ciśnienie 1013,25 hPa, temperatura 273 K tj. 0°C) zajmuje zawsze objętość 22,4 dm³.

V_mol = 22,4 dm³/mol V_mol - objętość molowa

Prawo Avogadra - w jednakowych objętościach różnych gazów, w tych samych warunkach ciśnienia i temperatury, znajduje się taka sama liczba cząsteczek.

Prawo Gay - Lussaca (prawo stałych stosunków objętościowych) - objętości reagujących ze sobą substratów gazowych oraz powstających w reakcji gazowych produktów, odmierzone w tych samych warunkach ciśnienia i temperatury, pozostają do siebie w stosunku niewielkich liczb całkowitych.

Zadanie 1

Oblicz, jaką objętość w warunkach normalnych zajmują:

a) 3 mole wodoru cząsteczkowego

b) 0,1 mola azotu cząsteczkowego

c) 1 kilomol tlenku węgla (II)

Rozwiązanie:

1 mol dowolnego gazu, a więc i wodoru cząsteczkowego (tzn. w postaci cząsteczki H2) w warunkach normalnych zajmuje objętość 22,4 dm3, a zatem 3 mole gazu zajmują objętość 3 razy większą tj. 67,2 dm3.

Odp.: 3 mole wodoru cząsteczkowego zajmują w warunkach normalnych objętość równą 67,2 dm³.

Zapisujemy objętość 1 mola cząsteczki azotu N2 (w zadaniu mowa jest o azocie cząsteczkowym), tj. 22,4 dm3 i mnożymy przez 0,1 (działanie możemy wykonać od razu lub po ułożeniu proporcji).

Odp.: 0,1 mola azotu cząsteczkowego zajmuje objętość 2,24 dm³.

1 mol gazu w warunkach normalnych zajmuje objętość 22,4 dm3, a zatem objętość 1 kilomola będzie 1000 razy większa (przedrostek kilo- oznacza zawsze 1000, a zatem kilomol to 1000 moli).

Odp.: 1 kilomol tlenku węgla (II) w warunkach normalnych zajmuje objętość 22400 dm³.

Zadanie 2

Oblicz, jaką liczbę moli stanowi:

a) 5,6 dm³ tlenu cząsteczkowego w warunkach normalnych

b) 11,2 dm³ tlenku siarki (VI) w warunkach normalnych

c) 1 m³ metanu w warunkach normalnych

Rozwiązanie:

Ponieważ wiemy jaką objętość zajmuje 1 mol tlenu O2 w warunkach normalnych, to możemy również obliczyć, jaką część mola stanowi objętość 5,6 dm3. Widać, że jest ona 4 razy mniejsza od objętości molowej (objętości 1 mola), a zatem i ilość moli musi być 4 razy mniejsza. Obliczenia możemy wykonać od razu lub z proporcji, pamiętając, by przy jej układaniu umieszczać pod sobą wielkości mające te same jednostki (np. „mole pod molami”, „dm3 pod dm3”, „gramy pod gramami” itp.)

Odp.: 5,6 dm³ tlenu odmierzonego w warunkach normalnych stanowi 0,25 mola.

Skoro objętość 1 mola gazu w warunkach normalnych wynosi 22,4 dm3, to objętość 11,2 dm3 (2 razy mniejszą) zajmie pół mola tlenku siarki (VI).

Odp.: 11,2 dm³ tlenku siarki (VI) odmierzonego w warunkach normalnych stanowi 0,5 mola.

Ponieważ w zadaniu objętość podana jest w m3, a objętość molową wyrażamy w dm3, musimy zamienić m3 na dm3. Ponieważ 1 m ma 10 dm, to m3 ma 103 dm3 (wszystko podnosimy do trzeciej potęgi). Układamy i rozwiązujemy proporcję, w której objętość podajemy w dm3.

Odp.: 1 m³ metanu odmierzonego w warunkach normalnych stanowi ok. 44,6 mola.

Zadanie 3

Oblicz masę:

a) 224 dm³ wodoru w warunkach normalnych

b) 0,224 dm³ tlenu w warunkach normalnych

c) 1 cm³ chloru w warunkach normalnych

Rozwiązanie:

Ponieważ w zadaniu mamy obliczyć masę wodoru, potrzebna jest nam jego masa molowa, czyli masa 1 mola. Ponieważ w zadaniu nie jest podane, czy chodzi o wodór atomowy, czy cząsteczkowy, przyjmujemy, że chodzi o cząsteczkę dwuatomową (w takiej postaci wodór występuje w warunkach normalnych). Obliczamy jej masę molową. Dla gazów możemy wychodząc z definicji mola powiązać ze sobą 3 wielkości: 1 mol → masa molowa → objętość molowa. Wiedząc, że 1 mol wodoru waży 2 g i równocześnie 1 mol gazu zajmuje w warunkach normalnych objętość 22,4 dm3 możemy zapisać, że 2 g wodoru (1 mol) zajmują objętość 22,4 dm3 (objętość 1 mola). W takim razie objętość 10 razy większą (224 dm3) zajmuje 10-krotnie większa ilość wodoru, tj. 20 g.

Odp.: 224 dm³ wodoru odmierzonego w warunkach normalnych waży 20 g.

Masa 1 mola tlenu wynosi 32 g (obliczamy ją dla dwuatomowej cząsteczki) i zajmuje objętość 22,4 dm3 (objętość 1 mola w warunkach normalnych). Objętość gazu podana w zadaniu jest od objętości molowej 100 razy mniejsza, a zatem masa tego gazu musi być też 100 razy mniejsza od masy molowej.

Odp.: 0,224 dm³ tlenu odmierzonego w warunkach normalnych waży 0,32 g.

Ponieważ objętość gazu podana jest w cm3, musimy dokonać zamiany jednostek (wyrażamy objętość molową w cm3). Znając masę 1 mola chloru i objętość molową układamy proporcję, w której niewiadomą jest masa chloru (zapisujemy ją pod masą molową) zajmująca objętość 1 cm3 (piszemy pod objętością molową). Wyliczamy x z proporcji.

Odp.: 1 cm³ chloru odmierzonego w warunkach normalnych waży ok. 0,003 g.

Zadanie 4

Jaką objętość w warunkach normalnych zajmuje 12,04 · 10²³ cząsteczek tlenku siarki (IV)?

Rozwiązanie:

Wiemy, że 1 mol gazu w warunkach normalnych zajmuje objętość 22,4 dm3, wiemy również, że w 1 molu znajduje się 6,02 · 1023 cząsteczek SO2. A zatem dwa razy większa ilość cząsteczek musi zajmować objętość dwa razy większą od objętości molowej, czyli 44,8 dm3.

Odp.: 12,04 · 10²³ cząsteczek tlenku siarki (IV) zajmuje w warunkach normalnych objętość 44,8 dm³.

Zadanie 5

Ile gramów tlenu znajduje się w 1,12 dm³ tlenku węgla (IV) odmierzonego w warunkach normalnych?

Rozwiązanie:

W 1 molu tlenku węgla (IV), który zajmuje objętość 22,4 dm3 znajdują się 2 mole atomów tlenu (CO2), których masa wynosi 32 g (2 · 16 g). W takim razie w podanej w zadaniu objętości (1,12 dm3) znajduje się x gramów tlenu, które wyliczamy rozwiązując proporcję.

Odp.: W 1,12 dm³ tlenku węgla (IV) odmierzonego w warunkach normalnych znajduje się 1,6 g tlenu.

Autorzy opracowań: B. Wojnar, B. Włodarczyk, A Sabak, D. Stopka, A Szostak, D. Pietrzyk, A. Popławska, E. Seweryn, M. Zagnińska, J. Paciorek, E. Lis, M. D. Wyrwińska, A Jaszczuk, A Barszcz, A. Żmuda, K. Stypinska, A Radek, J. Fuerst, C. Hadam, I. Kubowia-Bień, M. Dubiel, J. Pabian, M. Lewcun, B. Matoga, A. Nawrot, S. Jaszczuk, A Krzyżek, J. Zastawny, K. Surówka, E. Nowak, P. Czerwiński, G. Matachowska, B. Więsek, Z. Daszczyńska, R. Całka

Zgodnie z regulaminem serwisu www.opracowania.pl, rozpowszechnianie niniejszego materiału w wersji oryginalnej albo w postaci opracowania, utrwalanie lub kopiowanie materiału w celu rozpowszechnienia w szczególności zamieszczanie na innym serwerze, przekazywanie drogą elektroniczną i wykorzystywanie materiału w inny sposób niż dla celów własnej edukacji bez zgody autora jest niedozwolone.

Wybierz treść

Wybierz szkołę

Wybierz przedmiot

Wybierz dział

Opracowania

Prawa gazowe

Prawa gazowe

Zadanie 1

Zadanie 2

Zadanie 3

Zadanie 4

Zadanie 5

Zobacz podobne opracowania

Ciekawostki (0)

Zabłyśnij i pokaż wszystkim, że znasz interesujący szczegół, ciekawy fakt dotyczący tego tematu.

Szukasz szybszego sposobuna zapamiętywanie?

Popularne

Zbliża sięsprawdzian?

Zobacz także

Polecane na dziś

Szukasz szybszego sposobu
na zapamiętywanie?

Zbliża się
sprawdzian?