Как найти молярный объем в химии – Молярный объем газа – таблица и формула (химия, 8 класс)

Как найти молярный объем 🚩 молярный объем формула 🚩 Естественные науки

Что такое моль в химии: определение

Моль представляет собой такое количество вещества, которое вмещает в себя столько же частиц (молекул или атомов), сколько атомов содержится в 12 г углерода C. Чтобы найти число частиц в 12 г углерода, надо разделить общую массу вещества (0,012 кг) на абсолютную массу углеродного атома, составляющую 19,93×10^(-27) кг.

В итоге получается 6,02×10^23 частиц. Найденное число равно числу молекул или атомов в одном моле всякого вещества и называется числом Авогадро. Его размерность – 1/моль, или моль «в минус первой степени».

Если химическое вещество состоит из молекул, в одном моле этого вещества будет содержаться 6,02×10^23 молекул. Так, 1 моль водорода h3 – это 6,02×10^23 молекул h3, 1 моль воды h3O – это 6,02×10^23 молекул h3O, 1 моль глюкозы C6h22O6 – это 6,02×10^23 молекул C6h22O6.


Если вещество состоит из атомов, в одном моле этого вещества будет содержаться то же Авогадрово число атомов — 6,02×10^23. Это относится, к примеру, к 1 молю железа Fe или серы S.

О чем говорит количество вещества

Итак, 1 моль любого химического вещества содержит Авогадрово число частиц, составляющих данное вещество, т.е. около 6,02×10^23 молекул или атомов. Общее количество вещества (число молей) обозначается латинской буквой n или греческой буквой «ню». Его можно найти по отношению общего количества молекул или атомов вещества к числу молекул в 1 моле – числу Авогадро:

n=N/N(A), где n – количество вещества (моль), N – количество частиц вещества, N(A) – число Авогадро.

Отсюда же можно выразить и число частиц в заданном количестве вещества:

N=N(A) x n.

Фактическую массу одного моля вещества называют его молярной массой и обозначают букой M. Она выражается в «граммах на моль» (г/моль), но численно равна относительной молекулярной массе вещества Mr (если вещество состоит из молекул) или относительной атомной массе вещества Ar, если вещество состоит из атомов.

Относительные атомные массы элементов можно найти по таблице Менделеева (обычно при расчетах их округляют). Так, для водорода это 1, для лития – 7, для углерода – 12, для кислорода – 16 и т.д. Относительные молекулярные массы складываются из относительных атомных масс составляющих молекулы атомов. К примеру, относительная молекулярная масса воды h3O

Mr(h3O)=2xAr(H)+Ar(O)=2×1+16=18.


Относительные атомные и молекулярные массы – безразмерные величины, поскольку выражают массу атома и молекулы относительно условной единицы – 1/12 массы атома углерода.

В типовых задачах обычно требуется найти, сколько молекул или атомов содержится в заданном количестве вещества, какую массу составляет заданное количество вещества, сколько молекул в заданной массе. Важно понимать, что молекулярная формула вещества указывает на число молей каждого элемента, входящего в его состав. То есть 1 моль серной кислоты h3SO4 содержит 2 моля атомов водорода H, 1 моль атомов серы S, 4 моля атомов кислорода O.

www.kakprosto.ru

Молярный объём — это… Что такое Молярный объём?

Моля́рный объём — объём одного моля вещества, величина, получающаяся от деления молярной массы на плотность. Характеризует плотность упаковки молекул.

Значение NA = 6,022…×1023 называется числом Авогадро в честь итальянского химика Амедео Авогадро. Это универсальная постоянная для мельчайших частиц любого вещества.

Именно такое количество молекул содержит 1 моль кислорода О2, такое же количество атомов в 1 моле железа (Fe), молекул в 1 моле воды H2O и т. д.

Согласно закону Авогадро, 1 моль идеального газа при нормальных условиях имеет один и тот же объём Vm = 22,413 996(39) л[1]. При нормальных условиях большинство газов близки к идеальным, поэтому вся справочная информация о молярном объёме химических элементов относится к их конденсированным фазам, если не оговорено обратное.

Значения молярного объёма химических элементов

Группа I A II A III B IV B V B VI B VII B VIII B VIII B VIII B I B II B III A IV A V A VI A VII A VIII A
Период
1 H
14,1
He
31,8
2 Li
13,1
Be
5
B
4,6
C
5,3
N
17,3
O
14
F
17,1
Ne
16,8
3 Na
23,7
Mg
14
Al
10
Si
12,1
P
17
S
15,5
Cl
18,7
Ar
24,2
4 K
45,3
Ca
29,9
Sc
15
Ti
10,6
V
8,35
Cr
7,23
Mn
7,39
Fe
7,1
Co
6,7
Ni
6,6
Cu
7,1
Zn
9,2
Ga
11,8
Ge
13,6
As
13,1
Se
16,5
Br
23,5
Kr
32,2
5 Rb
55,9
Sr
33,7
Y
19,8
Zr
14,1
Nb
10,8
Mo
9,4
Tc
8,5
Ru
8,3
Rh
8,3
Pd
8,9
Ag
10,3
Cd
13,1
In
15,7
Sn
16,3
Sb
18,4
Te
20,5
I
25,7
Xe
42,9
6 Cs
70
Ba
39
*
 
Hf
13,6
Ta
10,9
W
9,53
Re
8,85
Os
8,43
Ir
8,54
Pt
9,1
Au
10,2
Hg
14,8
Tl
17,2
Pb
18,3
Bi
21,3
Po
22,7
At
н/д
Rn
н/д
7 Fr
н/д
Ra
45
**
 
Rf
н/д
Db
н/д
Sg
н/д
Bh
н/д
Hs
н/д
Mt
н/д
Ds
н/д
Rg
н/д
Cn
н/д
Uut
н/д
Fl
н/д
Uup
н/д
Lv
н/д
Uus
н/д
Uuo
н/д
Лантаноиды *
 
La
22,5
Ce
21
Pr
20,8
Nd
20,6
Pm
19,96
Sm
19,9
Eu
28,9
Gd
19,9
Tb
19,2
Dy
19
Ho
18,7
Er
18,4
Tm
18,1
Yb
24,8
Lu
17,8
Актиноиды **
 
Ac
22,54
Th
19,8
Pa
15
U
12,5
Np
21,1
Pu
12,12
Am
20,8
Cm
18,28
Bk
н/д
Cf
н/д
Es
н/д
Fm
н/д
Md
н/д
No
н/д
Lr
н/д

См. также

Примечания

dic.academic.ru

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 · 1023. Нормальными условиями или н.у. принято считать температуру 0 0С (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.

V= n · Vm

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 м3/кмоль, т.е. он равен 22,4 м3/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.

1.                Найдите объём азота (N2) количеством 2 моль.

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.

videouroki.net

Нахождение молярного объема газов. Законы идеальных газов. Объемная доля

Нахождение молярного объема газов. Законы идеальных газов. Объемная доля

— Как вычислить молярный объем газов;

— Закон объемных отношений;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Молярный объем газов

Молярный объем газа равен отношению объема газа к количеству вещества этого газа, т.е.

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

где Vm — молярный объем газа — постоянная величина для любого газа при данных условиях;

V(X) – объем газа Х;

n(X) – количество вещества газа Х.

Молярный объем газов при нормальных условиях (нормальном давлении рн = 101 325 Па ≈ 101,3 кПа и температуре Тн =273,15 К ≈ 273 К) составляет Vm = 22,4 л/моль.

Законы идеальных газов

В расчетах, связанных с газами, часто приходится переходить от данных условий к нормальным или наоборот. При этом удобно пользоваться формулой, следующей из объединенного газового закона Бойля-Мариотта и Гей-Люссака:

pV / Т = pнVн / Тн

Где p -давление; V — объем; Т- температура вшкале Кельвина; индекс «н» указывает на нормальные условия.

Объемная доля

Состав газовых смесей часто выражают при помощи объемной доли — отношения объема данного компонента к общему объему системы, т.е.

φ(Х) = V(X) / V

где φ(Х) — объемная доля компонента Х;

V(X) — объем компонента Х;

V — объем системы.

Объемная доля — безразмерная величина, её выражают в долях от единицы или в процентах.

Пример 1. Какой объем займет при температуре 20°С и давлении 250 кПа аммиак массой 51 г?

Дано:

m(NH3) = 51 г

p = 250 кПа

t = 20 °C

Решение

1. Определяем количество вещества аммиака:

n(NH3) = m(NH3) / М(NH3) = 51 / 17 = 3 моль.

2. Объем аммиака при нормальных условиях составляет:

V(NH3) = Vm · n(NH3) = 22,4 · 3 = 67,2 л.

3. Используя формулу (3), приводим объем аммиака к данным условиям (температура Т = (273 + 20) К = 293 К):

V(NH3) = pнVн(NH3) / pТн = 101,3 · 293 · 67,2 / 250 · 273 = 29,2 л.

Ответ: V(NH3) = 29,2 л.

Найти:

V(NH3) = ?

Пример 2. Определите объем, который займет при нормальных условиях газовая смесь, содержащая водород, массой 1,4 г и азот, массой 5,6 г.

Дано:

m(N2) = 5,6 г

m(H2) = 1,4 г

н.у.

Решение

1. Находим количества вещества водорода и азота:

n(N2) = m(N2) / М(N2) = 5,6 / 28 = 0,2 моль

n(H2) = m(H2) / М(H2) = 1,4 / 2 = 0,7 моль

2. Так как при нормальных условиях эти газы не взаимодействуют между собой, то объем газовой смеси будет равен сумме объемов газов, т.е.

V(смеси) = V(N2) + V(H2) = Vm · n(N2) + Vm · n(h3) = 22,4 · 0,2 + 22,4 · 0,7 = 20,16 л.

Ответ: V(смеси) = 20,16 л.

Найти:

V(смеси)=?

Закон объемных отношений

Как решить задачу с использованием «Закона объемных отношений»?

Закон объемных отношений: объемы газов, участвующих в реакции, относятся друг к другу как небольшие целые числа, равные коэффициентам в уравнении реакции.

Коэффициенты в уравнениях реакций показывают числа объемов реагирующих и образовавшихся газообразных веществ.

Пример. Вычислите объем воздуха, необходимый для сгорания 112 л ацетилена.

1. Составляем уравнение реакции:

2. На основании закона объемных отношений вычисляем объем кислорода:

112 / 2 = Х / 5, откуда Х = 112 · 5 / 2 = 280л

3. Определяем объм воздуха:

V(возд) = V(O2) / φ(O2)

V(возд) = 280 / 0,2 = 1400 л.

examchemistry.com

Молярный объём Википедия

Моля́рный объём Vm — объём одного моля вещества (простого вещества, химического соединения или смеси) при данной температуре и давлении; величина, получающаяся от деления молярной массы M вещества на его плотность ρ: таким образом, Vm = M/ρ. Молярный объём характеризует плотность упаковки молекул в данном веществе. Для простых веществ иногда используется термин атомный объём[1].

В Международной системе единиц (СИ) единицей измерения молярного объёма является кубический метр на моль (русское обозначение: м3/моль; международное: m3/mol).

Молярный объём смеси[ | ]

Молярный объём смеси веществ, имеющей плотность ρc и содержащей N компонентов с массовыми долями xi и молярными массами Mi, приближенно можно представить в виде отношения молярной массы смеси (суммы молярных масс её компонент, умноженных на массовую долю компоненты) к плотности смеси; не путать с понятием средневзвешенной, т.к. используется категория плотность

Vc=∑i=1NxiMiρc.{\displaystyle V_{\rm {c}}={\frac {\displaystyle \sum _{i=1}^{N}x_{i}M_{i}}{\rho _{\mathrm {c} }}}.}

Стандартный молярный объём[ | ]

Согласно закону Авогадро, 1 моль идеального газа при нормальных условиях (T = 273,15 K, P = 101 325 Па) имеет один и тот же объём Vm = RT/P= 22,413962(13) л/моль[2], называемый молярным объёмом идеального газа (здесь T — абсолютная температура, P — давление, R — универсальная газовая постоянная). Молярные объёмы реальных газов в той или иной степени отличаются от молярного объёма идеального газа, однако во многих случаях для практических вычислений отклонениями от идеальности можно пренебречь.

Молярный объём кристаллов[ | ]

Объём Vя элементарной ячейки кристалла можно вычислить из параметров кристаллической структуры, которые определяются с помощью рентгеноструктурного анализа. Объём ячейки связан с молярным объёмом следующим образом:

Vm = VяNA/Z,

где Z — количество

ru-wiki.ru

сайт химиков > справочник по химии > Молярный объем газа.

   Из положений о том, что один моль любого вещества включает число частиц этого вещества, равное числу Авогадро, и что равные числа частиц различных газов при одинаковых физических условиях содержатся в равных объемах этих газов, вытекает следствие:

   равные количества любых газообразных веществ при одинаковых физических условиях занимают равные объемы

   Например, объем одного моль любого газа имеет (при p, T = const) одно и то же значение. Следовательно, уравнение реакции, протекающей с участием газов, задает не только соотношение их количеств и масс, но и объемов.

   молярный объем газа (VM) — это объем газа в котором содержится 1 моль частиц этого газа

   Единица молярного объема газа в СИ — кубический метр на моль (м3/моль), но чаще используют дольные единицы — литр (кубический дециметр) на моль (л/моль, дм3/моль) и мллилитр (кубический сантиметр) на моль (см3/моль).
   В соответствии с определением молярного объема дял любого газа отношение его объема V к количеству n будет одинаковым при условии, что это идеальный газ.

   При нормальных условиях (н.у.) — 101,3 кПа, 0°С — молярный объем идеального газа равен

VM = 2,241381·10-2 м3/моль ≈ 22.4 л/моль

   В химических расчетах используется округленное значение 22,4 л/моль, поскольку точное значение относится к идеальному газу, а большинство реальных газов по свойствам отличаются от него. Так, реальные газы с очень низкой температурой равновесной конденсации (H2, O2, N2) при нормальных условиях имеют объем, почти равный 22,4 л/моль, а газы, конденсирующиеся при высоких температурах, имеют несколько меньшее значение молярного объема при н.у.: для CO2 — 22.26 л/моль, для NH3 — 22,08 л/моль.

   Зная объем некоторого газа при заданных условиях, можно определить количество веществ в этом объеме, и наоборот, по количеству вещества в данной порции газа можно найти объем этой порции:

n  =  V           V   =   VM·n
——
VM

   Молярный объем газа при н.у. — фундаментальная физическая постоянная, которая широко используется в химических расчетах. Она позволяет применять объем газа вместо его массы, что очень удобно в аналитической химии (газоанализаторы основанные на измерении объема), поскольку легче измерить объем газа, чем его массу.

   Значение молярного объема газа при н.у. является коэффициентом пропорциональности между постоянными Авогадро и Лошмидта:

VM  =  NA  =  6.02·1023 (моль-1)  =  2,24·104 (см3/моль)
—— ———————
NL 2.69·1019 (см-3)

   Используя значения молярного объема и молярную массу газа можно определить плотность газа:

   В расчетах, основанных на законе эквивалентов для газообразных веществ (реагентов, продуктов) вместо эквивалентной массы удобнее применять эквивалентный объем, который предстваляет собой отношение объема порции данного газа к эквивалентному количеству вещества в этой порции:

Veq  =  V  =  V  =  VM           (p, T = const)
—— —— ——
neq zn z

Единица эквивалентного объема совпадает с единицей молярного объема. Значение эквивалентного объема газа является константой данного газа только в конкретной реакции, так как зависит от фактора эквивалентности feq.

techemy.com

Как найти объем по химии

Есть уйма формул для нахождения объема. В первую очередь нужно определить в каком агрегатном состоянии находится вещество, для которого мы ищем объем. Для объема газа подходят одни формулы, а для объема раствора абсолютно другие.

Инструкция

1. Одна из формул объема раствора: V = m/p, где V – объем раствора(мл), m – масса(г), p – плотность(г/мл). Если требуется добавочно обнаружить массу, то это дозволено сделать, зная формулу и число необходимого вещества. С поддержкой формулы вещества мы обнаружим его молярную массу, сложив ядерные массы всех элементов, входящих в его состав. Скажем, M(AgNO3) = 108+14+16*3 = 170 г/моль. Дальше находим массу по формуле: m = n*M, где m – масса(г), n – число вещества(моль), M – молярная масса вещества(г/моль). Подразумевается, что число вещества дано в задаче.

2. Дальнейшая формула для нахождения объема раствора выводится из формулы молярной концентрации раствора: с = n/V, где c – молярная насыщенность раствора(моль/л), n – число вещества(моль), V – объем раствора(л). Выводим: V = n/c. Число вещества дозволено добавочно обнаружить по формуле: n = m/M, где m – масса, M – молярная масса.

3. Дальше приведены формулы для нахождения объема газа. V = n*Vm, где V – объем газа(л), n – число вещества(моль), Vm – молярный объем газа(л/моль). При типичных условиях, т.е. давлении равным 101 325 Па и температуре 273 К молярный объем газа является величиной непрерывной и равен 22,4 л/моль.

4. Для газовой системы существует формула: : q(x) = V(x)/V, где q(x)(фи) – объемная доля компонента, V(x) – объем компонента (л), V – объем системы (л). Из этой формулы дозволено вывести 2 другие: V(x) = q*V, а также V = V(x)/q.

5. Если в условии задачи присутствует уравнение реакции, решать задачу следует с подмогой него. Из уравнения дозволено обнаружить число всякого вещества, оно равно показателю. Скажем, CuO + 2HCl = CuCl2 + h3O. Отсель видим, что при взаимодействии 1 моля оксида меди и 2 моль соляной кислоты получилось 1 моль хлорида меди и 1 моль воды. Зная по условию задачи число вещества каждого одного компонента реакции, дозволено без труда обнаружить числа всех веществ. Пускай, число вещества оксида меди равно 0,3 моль, значит n(HCl) = 0,6 моль, n(CuCl2) = 0,3 моль, n(h3O) = 0,3 моль.

Объем – это количественная колляция, указывающая, какое именно пространство занимает то либо иное вещество (тело). В системе СИ объем измеряется в кубических метрах. Как же дозволено обнаружить объем какого-либо вещества?

Инструкция

1. Проще каждого – если вам вестима точная масса этого вещества (М) и его плотность (?). Тогда объем находится в одно действие, по формуле:V = M/?.

2. Можете воспользоваться способом, открытым еще в глубокой древности эпохальным ученым Архимедом. Наверно вам знаменита история, как сиракузский царь Гиерон, заподозрив своего ювелира в мошенничестве, приказал Архимеду определить, из чистого ли золота сделана его корона либо же в сплав подмешаны недорогие примеси. Казалось бы, все примитивно: вестима точная масса короны, знаменита плотность чистого золота. Но перед ученым встала задача: как определить объем короны, если она дюже трудна по форме? Архимед блестяще решил ее, взвесив корону вначале в воздухе, а потом в воде.

3. Разница в весе – так называемая «выталкивающая сила», равная весу воды в объеме короны. Ну а зная плотность воды, определить объем нетрудно. Действуя по аналогии, дозволено определить объем всякого твердого вещества, разумеется, если оно не растворяется в воде и тем больше не вступает с ней в реакцию.

4. Если вы имеете дело с газом, находящимся при условиях, близких к типичным, то определить его объем дюже примитивно. Нужно лишь запомнить, что один моль всякого газа при таких условиях занимает объем, равный 22,4 литра. Дальше дозволено изготавливать вычисления, исходя из данных вам условий.

5. Скажем, нужно определить, какой объем занимает 200 грамм чистого азота? Раньше каждого припомните формулу молекулы азота (N2) и ядерный вес азота (14). Следственно, молярный вес азота: 28 грамм/моль. То есть в 22,4 литра содержалось бы 28 грамм этого газа. А сколько будет его в 200 граммах? Вычислите: 200х28/22,4 = 250 грамм.

6. Ну, а как обнаружить объем газа, если он находится не при типичных условиях? Здесь вам придет на подмога уравнение Менделеева-Клапейрона. Хоть оно выведено для модели «безупречного газа», вы абсолютно можете им воспользоваться.

7. Зная такие нужные вам параметры, как давление газа, его массу и температуру, вы вычислите объем по формуле:V = MRT / mP, где R – универсальная газовая непрерывная, равная 8,31, m – молярная масса газа.

Полезный совет
Переведите все величины в одну систему, напротив получится бессмыслица.

Обратите внимание!
Не забывайте про единицы измерения!

jprosto.ru