Какое количество вещества содержится в водороде объемом 5 м3 при нормальных условиях
Молекулы вступают в реакцию в определённых соотношениях, и это описывают химические реакции. Например, из этого уравнения
2Н2 + О2 = 2Н2О
видно, что в реакции приняли участие 2 молекулы водорода и 1 молекула кислорода, образовав при этом 2 молекулы воды. Но молекула так малы, что увидеть их невозможно, и уж тем более нельзя взять их в руки. Поэтому в учебнике химии и появляется понятие моль – количество вещества, в котором содержится число Авогадро частиц (6,02*10 в двадцать третьей степени). Рядом с этим понятием стоит другое – молярная масса, то есть масса 1 моля частиц. Молярная масса совпадает с атомной или молекулярной, рассчитывается по таблице Менделеева и выражается в граммах на моль (г/моль).
Фото: pixabay.com
Но мы прекрасно знаем, что не все вещества в обычных условиях находятся в твёрдом или жидком состоянии. Например, кислород, азот, хлор, неон – это газы. Резонно спросить: а как же их взвешивать? На этот случай химии для 8 класса припасено ещё одно понятие – молярный объём.
Что такое молярный объём
Тут следует запомнить, что в обычных условиях 1 моль любого газа занимает одинаковый объём. То есть молярный объём – это объём 1 моля любого газа. Сейчас советую на всякий случай вспомнить, что в 1 моле любого вещества (в том числе газа) содержится число Авогадро частиц. Старайтесь не забывать об этом факте.
Теперь надо обязательно упомянуть следующее. Все знают, что при изменении температуры и давления объём газов меняется. Так вот чтобы все расчёты вести правильно, то есть в одинаковых условиях, говорят о нормальных условиях: температуре 0 градусов Цельсия и давлении в 1 атмосферу (или 101,3 кПа). Это нужно просто запомнить:
нормальные условия в химии: температура – 0 градусов Цельсия, давление – 1 атм.
Экспериментально было доказано, что в нормальные условиях 1 моль любого газа занимает объем 22,4 литра.
То есть молярный объём любого газа в н.у. составляет 22,4 л/моль.
И это число тоже нужно запомнить! Оно даже важнее, чем сами нормальные условия, потому используется это число в решениях по химии намного чаще, чем н.у. (нормальные условия).
Как найти молярный объём
Очень просто. Если молярную массу для каждого вещества нужно рассчитывать по таблице Менделеева, то
молярный объём для всех газов одинаков.
Пример 1.
Молярная масса воды Н2О 18 г/моль (2*1+16, всё берем из периодической таблицы), молярная масса оксида кальция СаО 56 г/моль (40+16), молярная масса серной кислоты Н2SO4 98 г/моль (2*1+32+4*16).
Зато в нормальных условиях молярный объём кислорода О2 22,4 л/моль, молярный объём фтора P2 22,4 л/моль, молярный объём ксенона 22,4 г/моль. Приятно, не правда ли?
Другое дело, если речь идёт о химических реакциях. Но для начала просто потренируемся с цифрами.
Пример 2.
Определите объём, который занимают 10 моль кислорода в н.у.
Решение:
Молярный объём кислорода 22,4 л/моль, то есть 1 моль занимает 22,4 л. Следовательно, 10 моль будут занимать в 10 раз больше 22,4*10=224 литра. Это и есть ответ: 10 моль кислорода займут объём 224 литра.
Пример 3.
Известно, что неон в н.у. занял объём 5,6 литра. В каком количестве взят неон (в молях)?
Решение:
1 моль занимает объём 22,4 литра, а вот неизвестное число моль заняло объём 5,6 литра. Можно составить пропорцию:
1 моль – 22,4 литра
Х моль – 5,6 литра
Отсюда Х=1*5,6/22,4=0,25. Значит ответ такой: неон взяли в количестве 0,25 моль.
Пример 4.
Это уже расчёт по химической реакции, поэтому будьте внимательны. Итак, хлор прореагировал с водородом с образованием хлорида водорода:
Н2 + Cl2 = 2HCl
Для реакции взяли 11,2 литра водорода. Сколько понадобилось хлора (н.у.)?
Решение:
Посмотрим, сколько нам дано водорода по условию задачи. 1 моль водорода занимает объём 22,4 литра. Но у нас всего 11,2 литра водорода, то есть Х моль. Составим пропорцию:
1 моль – 22,4 литра
Х моль – 11,2 литра
Отсюда Х=1*11,2/22,4=0,5 моль водорода. Значит, по условию задачи у нас водорода 0,5 моль.
Из уравнения химической реакции Н2 + Cl2 = 2HCl видно, что нам нужно по 1 молю водорода и хлора (об этом говорят коэффициенты в уравнении). То есть, 1 моль водорода реагирует с 1 молем хлора. Но нам дали всего 0,5 моль водорода, сколько нам нужно хлора? Составим ещё одну пропорцию:
1 моль водорода реагирует с 1 молем хлора
0,5 моль водорода реагирует с Х молями хлора.
Отсюда получаем: Х=0,5*1/1=0,5 моль. Таким образом, нам нужно 0,5 моль хлора. А это количество занимает объём 22,4*0,5=11,2 литра.
Ответ: понадобилось 11,2 литра хлора.
В следующий раз мы научимся делать расчёты по реакциям, в которых участвуют и твёрдые вещества, и газы, то есть одновременно будем использовать молярную массу и молярный объём.
Пишите, пожалуйста, в комментариях, что осталось непонятным, и я обязательно дам дополнительные пояснения. Жалуйтесь на сложности в изучении школьного курса и говорите, что вас испугало в учебнике химии. И тогда следующая статья будет рассказывать именно об этой проблеме.
Источник
Задача № 1
Какова молярная (килломолярная, миллимолярная) масса водорода?
Ответ:
Задача № 2
Сколько молекул водорода содержится в 1моль водорода, в 1кмоль, в 1ммоль?
Ответ:
Задача № 3
Какой объем займут при нормальных условиях 3г водорода?
Ответ:
Задача № 4
Сколько будут весить 12 * 1020 молекул водорода, 12 * 1023 молекул,
12 * 1026 молекул?
Ответ:
Задача № 5
Какой объем займут 12 * 1020 молекул водорода, 12 * 1023 молекул,
12 * 1026 молекул?
Ответ:
Задача № 6
Какова молярная (киломолярная, миллимолярная) масса кислорода?
Ответ:
Задача № 7
Сколько молекул кислорода содержится в 2 моль вещества, в 2 кмоль, в 2 ммоль?
Ответ:
Задача № 8
Какой объем займут при н. у. 16г кислорода?
Ответ:
Задача № 9
Какую массу будут иметь 9*1020 молекул кислорода (9*1023, 9*1026 молекул)?
Ответ:
Задача № 10
Какой объем займут 9*1020 молекул кислорода (9*1023, 9*1026 молекул)?
Ответ:
Задача № 11
Какова миллимолярная, молярная, киломолярная масса озона?
Ответ:
Задача № 12
Сколько молекул озона содержится в 3 моль его (в 3 ммоль, в 3 кмоль)?
Ответ:
Задача № 13
Какой объем займут при н.у. 48 г озона?
Ответ:
Задача № 14
Какую массу будут иметь 3*1023 молекул, 3*1020 молекул, 3*1026 молекул озона?
Ответ:
Задача №15
Какой объем займут 6*1020 молекул, 6*1023 молекул, 6*1026 молекул озона?
Ответ:
Задача № 1
Сколько молекул содержится в 180 мг воды?
Ответ:
Задача № 2
Сколько молекул содержится в 704г С12Н22 О11?
Ответ:
Задача № 3
Найдите массу 24*1023 молекул хлора.
Ответ:
Задача № 4
Вычислите массу 3 *1023 молекул озона.
Ответ:
Задача № 5
Вычислите массу 48 *1023 молекул азота.
Ответ:
Задача № 6
Сколько молекул содержится в 11 г углекислого газа СО2?
Ответ:
Задача № 7
Найти массу 15*1023 молекул кислорода.
Ответ:
Задача № 8
Сколько молекул содержится в 44 г углекислого газа?
Ответ:
Задача № 9
Какое количество вещества составляет 342г гидроксида бария Ва(ОН)2?
Ответ:
Задача № 10
Какое количество вещества составляет 7,4 мг гидроксида кальция Са(ОН)2?
Ответ:
Задача № 11
Какое количество вещества составляет 490 г фосфорной кислоты Н3РО4?
Ответ:
Задача № 12
Какое количество вещества составляет 49 мг серной кислоты Н2SО4?
Ответ:
Задача № 13
Какое количество вещества составляет 40 кг сульфата железа (III) Fe 2(SO4 )3?
Ответ:
Задача № 14
Какое количество вещества составляет 94 мг нитрата меди (II) Cu(NO3)2?
Ответ:
Задача №15
Сколько молекул содержится в 342 г гидроксида бария Ва(ОН)2?
Ответ:
Задача № 1
Какой объем занимают 14 г азота при н.у.?
Ответ:
Задача № 2
Какова масса 33,6м3 аммиака NH3 при н.у.?
Ответ:
Задача № 3
Какой объем (н.у.) занимают 12*1023 молекул озона?
Ответ:
Задача № 4
Какой объем (н. у.) занимают 3*1023 молекул водорода?
Ответ:
Задача № 5
Какую массу имеют 11,2 мл (н.у.) кислорода?
Ответ:
Задача № 6
Какой объем (н.у.) занимают 32 г метана СН4?
Ответ:
Задача № 7
Какой объем займут 88мг оксида углерода (IV) СО2 при н.у.?
Ответ:
Задача № 8
Найдите массу 11,2 мл (н.у.) оксида серы (VI) SO3.
Ответ:
Задача № 9
Каковамасса 33,6л углекислого газаСО2?
Ответ:
Задача № 10
Какой объем займут 66 г углекислого газа СО2?
Ответ:
Задача № 11
Сколько молекул будет содержать 1,5моль углекислого газа СО2?
Ответ:
Задача № 12
Какой объем (н.у.) займут 18*1020 молекул сероводорода H2S?
Ответ:
Задача № 13
Какую массу будет иметь азот объемом 30л при н.у.?
Ответ:
Задача № 14
Какой объем займет при н.у. хлороводород НСl массой 14,6г?
Ответ:
Задача №15
Какова масса 200л хлора Cl2 при н.у.?
Ответ:
Задача № 16
Вычислите массу 1м3 оксида азота (I) N2O при н.у.
Ответ:
Задача № 17
Вычислите массу 1м3 дициана (СN)2 при н. у.
Ответ:
Задача № 18
Вычислите массу 1м3 фторида кремния SiF4 при н.у.
Ответ:
Задача № 19
Вычислите массу 1м3 диоксида серы SO2 при н.у.
Ответ:
Задача № 20
Вычислите массу 1 мл метана СН4 при н.у.
Ответ:
Задача № 21
Вычислите массу 1 мл ацетилена С2Н2 при н.у.
Ответ:
Задача № 22
Вычислите массу 1 мл хлороводорода НСl при н.у.
Ответ:
Задача № 23
Вычислите массу 1 мл оксида хлора (I) Cl2O при н.у.
Ответ:
Задача № 24
Какой объем займут при н.у. 3,5г азота N2?
Ответ:
Задача № 25
Какой объем займут 640г кислорода при н.у.?
Ответ:
Задача № 26
Какой объем займут при н.у. 70 г оксида углерода (II) СО?
Ответ:
Задача № 27
Какой объем (н.у.) займут 110 г оксида углерода (IV) СО2?
Ответ:
Задача № 28
Какой объем займет при н.у. 1 т хлороводорода НСl?
Ответ:
Задача № 29
Какой объем займет при н.у. 1,5 т оксида азота (II) NO?
Ответ:
Задача №30
Какой объем займут при н.у. 220кг оксида азота (I) N2O?
Ответ:
Источник
Учимся решать задачи 8 класс
Решение задач по теме: «Моль. Количество вещества».
Обозначения:
n- количество вещества, (моль, кмоль, ммоль)
m – масса, ( г, кг, мг)
M – молярная масса, ( г/ моль, кг/ кмоль, мг/ ммоль)
V – объем, (л, м3, см3, мл)
Vм – молярный объем (л/ моль, м3/ кмоль, мл/ ммоль) для любого газа при нормальных условиях (н.у.) равен 22,4 л/моль
N- число частиц (атомы, молекулы, ионы)
NА- постоянная Авогадро равна 6,02.1023 частиц.моль-1
n= m/M n= V/VM n= N/NA
Задача 1. Сколько молекул озона О3 содержится в 72 г его?
Дано:
m(О3)= 72г
Решение
1) n (О3)=m/ M= 72г:48г/моль=1,5моль
M(О3)=16.3= 48 г/моль
2) N (О3)=n NA= =1,5моль.6,02.1023молекул.моль-1=9.1023молекул
Ответ: N (О3)= 9.1023молекул
Найти:
N (О3)-?
Задача 2. Какой объем занимают (при н.у.) 280 кг азота?
Дано:
m(N2) = 280кг
Решение
n (N2)=m/ M= 280кг:28кг/ кмоль =10кмоль
M (N2) = 14.2= 28 г/моль= 28кг/ кмоль
V (N2)= n .Vм =10кмоль.22,4м3/ кмоль=224 м3
Ответ: V (N2)= 224 м3
Найти:
V (N2) -?
Задача 3. Какую массу имеют 112л (при н.у.) углекислого газа?
Дано:
V (СО2) = 112л
Решение
n (СО2)=V/ Vм = 112л/ 22,4л/моль= 5 моль
m (СО2) = n.M= 5моль?(12+16.2) г/ моль= 5.44=220г
Ответ: m (СО2) =220г
Найти:
m (СО2)-?
Решите самостоятельно задачи:
1. Хлориду натрия массой 5,85 г соответствует количество вещества:
1) 1 моль; 2) 0,5 моль; 3) 0,1 моль; 4 ) 0,01 моль.
2. Оксиду кальция массой 28 г соответствует количество вещества:
1) 1 моль; 2) 0,1 моль; 3 )2 моль; 4) 0,5 моль.
3. Масса 0,25 моль хлорида меди (II) равна:
1) 64 г; 2) 24,75 г; 3) 24,875 г; 4) 33,75 г.
Ответы:
1. 3
2. 4
3. 4
4. Какой объем при н.у. занимают 64г оксида серы (IV)?
5. Какую массу имеют 3 • 1024 молекул углекислого газа (оксида углерода (IV))?
6. Какую массу имеют 44,8 л при н.у. угарного газа (оксид углерода (II))?
7. Какой объем занимают 6 • 1023молекул сероводорода H2S?
9. Какой объем при н.у. занимают 96г озона О3?
10. Сколько молекул хлора CI2 cодержится в 284г его?
Решебник по “Химия 8 класс” Рабочая тетрадь Габриелян О.С. Сладков С.А
Тема 15. Молярный объём газов
Часть I
1. 1 моль любого газа при н. у. занимает одинаковый объём, равный 22,4 л. Этот объём называется молярный и обозначается Vm.
2. Количество вещества (n) — отношение объёма газа при н. у. к молярному объёму:
n = V/Vm=> Vm измеряется в л/моль.
3. Следовательно, количество вещества
4. Дополните таблицу «Количественные характеристики веществ», делая необходимые вычисления.
Часть II
1. Установите соотношение между названием и размерностью величины.
2. Укажите формулы, которые являются производными от основной формулы n = V/Vm.
2) V=n•Vm
3) Vm=V/n
3. Сколько молекул содержат 44,8 л (н. у.) углекислого газа? Решите задачу двумя способами.
4. Придумайте условие задачи, в которой нужно найти число молекул N, если известен объём V.
Найти число частиц оксида азота(II), если его объём равен 67,2 л.
Решите задачу любым способом.
5. Вычислите массу 78,4 л (н. у.) хлора.
6. Найдите объём 297 г фосгена (COCl2).
7. Вычислите массу 56 л аммиака, 10% -й водный раствор которого в медицине известен под названием «нашатырный спирт».
8. Придумайте задачу с использованием изученных понятий. С помощью компьютера создайте рисунок, иллюстрирующий данную задачу. Предложите способ её решения. Верно ли, что 22,4 л азота или 22,4 л водорода одинаковы по массе? Ответ подтвердите вычислениями.
Источник
Задача 53.
Сопоставить числа молекул, содержащихся в 1г NH3 и в 1г N2. В каком случае и во сколько раз число молекул больше?
Решение:
В одном моле любого вещества содержится 6,02 . 1023 молекул этого вещества.
Рассчитаем содержание количества вещества в 1г NH3 и N2 по формуле:
(B) – количество вещества (В);
m(B)- масса вещества (В);
M(B) – Молярная масса вещества (В).
М(NH3) = 17г/моль, M(N2) = 28г/моль.
Тогда
Число молекул NH3 больше числа молекул N2, так как (NH3) >(N2) . Теперь рассчитаем, во сколько раз число молекул NH3 больше числа молекул N2:
Ответ: в 1,65 раз число молекул NH3 больше числа молекул N2.
Задача 54.
Выразить в граммах массу одной молекулы диоксида серы.
Решение:
Находим молекулярную массу диоксида серы:
M(SO2) = 32 + (16 . 2) = 64г/моль.
Молекулярная масса численно составляет массу одного моля вещества, а значит, вес одного моля численно равен молекулярной массе и составляет 64г. Известно, что в одном моле любого вещества содержится 6,02 . 1023 молекул данного вещества. Исходя из этого, рассчитаем массу в граммах одной молекулы диоксида серы:
Ответ: масса одной молекулы диоксида серы равна.
Задача 55.
Одинаково ли число молекул в 0,001кг Н2 и в 0,001кг О2? В 1 моле Н2 и в 1 моле 02? В 1л Н2 и в 1л О2 при одинаковых условиях?
Решение:
Молекулярные массы водорода и кислорода равны соответственно 2г/моль и 32г/моль. Отсюда находим количество водорода и кислорода, зная их массы:
Один моль любого вещества содержит 6,02 .1023 молекул. Следовательно, в 0,001кг водорода и в 0,001кг кислорода содержится разное число молекул:
Так как имеется по одному молю водорода и кислорода, то количество молекул веществ будет одинаково:
Согласно закону Авогадро в равных объёмах любых газов, взятых при одинаковых условиях, содержится одинаковое число молекул, Один моль любого газа занимает 22,4л, В которых содержится 6,02 . 1023 молекул. Отсюда рассчитаем количество молекул вещества, содержащихся в 1л водорода и в 1л кислорода:
Ответ: а) в 0,001кг водорода и в 0,001кг кислорода содержится разное число молекул; б) в одном моле водорода и в одном моле кислорода содержится одинаковое число молекул: в) в одном литре водорода и в одном литре кислорода содержится одинаковое число молекул.
Задача 56.
Сколько молекул содержится в 1,00 мл водорода при нормальных условиях?
Решение:
Согласно закону Авогадро в равных объёмах любых газов, взятых при одинаковых условиях, содержится одинаковое число молекул, Один моль любого газа занимает 22,4л, В которых содержится 6,02 .1023 молекул. Отсюда рассчитаем количество молекул вещества, содержащихся в 1мл водорода из пропорции:
Ответ: 2,69 .1019 молекул.
Задача 57.
Какой объем при нормальных условиях занимают 27 .1021 молекул газа?
Решение:
Согласно закону Авогадро в равных объёмах любых газов, взятых при одинаковых условиях, содержится одинаковое число молекул, Один моль любого газа занимает 22,4л, В которых содержится 6,02 . 1023 молекул. Отсюда находим какой объём при нормальных условиях занимают 27 .1021 молекул газа, составив пропорцию:
Ответ: V=1л.
Задача 58.
Каково соотношение объемов, занимаемых 1 молем О2 и 1 молем О3 (условия одинаковые)?
Решение:
Согласно закону Авогадро в равных объёмах любых газов, взятых при одинаковых условиях, содержится одинаковое число молекул, Один моль любого газа занимает 22,4л. Следовательно соотношение объёмов, занимаемых одним молем О2 и одним молем О3 иметь вид:
Ответ: 1:1
Задача 59.
Взяты равные массы кислорода, водорода и метана при одинаковых условиях. Найти отношение объемов взятых газов.
Решение:
Согласно закону Авогадро в равных объёмах любых газов, взятых при одинаковых условиях, содержится одинаковое число молекул, Один моль любого газа занимает 22,4л. Мольные массы кислорода, водорода и метана, соответственно равны 32 г/моль; 2г/моль; 16 г/моль.
Так как массы кислорода, водорода и метана одинаковы при одинаковых условиях, то отношение объёмов взятых газов находим из пропорции:
Ответ: 1:16:2.
Задача 60.
На вопрос, какой объем займет 1моль воды при нормальных условиях, получен ответ: 22,4л. Правильный ли это ответ?
Решение:
Согласно закону Авогадро в равных объёмах любых газов, взятых при одинаковых условиях, содержится одинаковое число молекул, Один моль любого газа занимает 22,4л. Так как вода при нормальных условиях находится в жидкой, а не в газообразной фазе, то ответ, что 1моль воды займёт 22,4л не правильный. Учитывая, что молярная масса воды равна 18г/моль, а плотность равна единице, то правильный ответ будет равен:
Ответ: 18мл.
Задача 61.
Сколько молекул диоксида углерода находится в 1л воздуха, если объемное содержание СО2 составляет 0,03% (условия нормальные)?
Решение:
При нормальных условиях углекислый газ, содержащийся в 1л воздуха, занимает объём 0,0003л. Зная, что мольный объём любого газа занимает 22,4л, рассчитаем число молей углекислого газа в 0,0003л из пропорции:
Учитывая, что в одном моле вещества содержится 6,02 . 1023 молекул, находим число молекул в 0,0003л газа:
Ответ: 8,07 .1018 молекул.
Источник
Здесь собраны примеры задач с решениями на нахождение молекулярной формулы вещества, эквивалента, парциального давления и другие задачи. Теоретическую часть вы найдете в разделе Основные понятия и законы химии.
Задача 1. Какой объем (н.у.) занимает 5*10-3 кг углекислого газа?
Показать решение »
Решение.
Найдем молекулярную массу СО2:
Mr(CO2)= 12+2*16=44 г.
Tакже нам известен молярный объем газа, который равен 22,4 м3.
Составим следующую пропорцию:
44 кг СО2 занимает объем 22,4 м3
5*10-3 кг СО2 занимает объем – х
откуда х=(5*10-3*22,4)/44=2,5*10-3 м3
Таким образом, 5*10-3 кг углекислого газа занимает объем равный 2,5*10-3 м3.
Задача 2. Определить массу 0,9*10-3 м3 кислорода при 21 °С и давлении 96000 Па, если масса 10-3 м3 кислорода равна 1,5*10-3 кг при нормальных условиях.
Показать решение »
Решение:
Найдем температуру в Кельвинах Т=273+21=294 К;
Найдем объем газа, приведенный к н.у. по формуле
P1V1 / T1 = P2V2 / T2;
V1= T1P2V2/ T2P1=(273*96000*0.9*10-3)/(294*101325)=0.8*10-3 м3
Теперь рассчитаем массу вычисленного объема:
10-3 м3 кислорода имеют массу равную 1,5*10-3 кг
0,8*10-3 м3 кислорода имеют массу равную х
х = 0,8*10-3*1,5*10-3/10-3=1,2*10-3 кг
Таким образом, 0,8*10-3 м3 кислорода имеют массу равную 1,2*10-3 кг.
Задача 3. Рассчитайте объем атома железа, если его плотность равна 7900 кг/ м3
Показать решение »
Решение:
Найдем молярный объем железа (M(Fe)=56 г.)
V=n/ρ=56/7900=7,1*10-3 м3
Условно примем, что атомы имеют форму шара и в кристалле касаются друг друга, то истинный объем будет составлять только 74% от общего объема:
V=0,071*0,74=5,25*10-3 м3
Тогда объем одно атома железа будет равен:
VА=5,25*10-3/6,02*1026=8,7*10-30 м3
Задача 4. Определить массу молекулы газа, если масса 10-3 м3 газа, при н.у., равна 0,3810-3 кг.
Показать решение »
Решение:
Число молекул 1 кмоль любого вещества равна числу Авогадро (6,02*1026 ), поэтому для начала определим 1 кмоль газа:
10-3 м3 газа имеют массу равную 0,3810-3 кг
22,4 м3 газа имеют массу равную — х
х=22,4*0,3810-3/10-3=7,6 кг,
Далее определяем массу молекулы газа:
m=7,6/6,02*1026=1,26*10-26 кг.
Задача 5. Рассчитайте молярную массу эквивалента металла, если при соединении 7,2 г. металла с хлором было получено 28,2 г. соли. Молярная масса эквивалента хлора равна 35,45 г/моль
Показать решение »
Решение:
Согласно закону эквивалента отношение массы металла и соли должно быть равно отношению их молярных масс эквивалентов. Обозначим молярную массу эквивалента металла через х, тогда:
7,2/28,2=х/(х+35,45)
Решая уравнение, находим, что х=12,15 г/моль.
Таким образом, молярная масса эквивалента металла Мэкв=12,15 г/моль.
Задача 6. Определение молярной массы эквивалента сложных веществ в реакциях обмена
Определите молярные массы эквивалентов H2SO4 в следующих реакциях:
А) H2SO4+2KOH = K2SO4+2H2O
Б) H2SO4+KOH = KHSO4+H2O
Показать решение »
Решение: Значение эквивалента вещества зависит от того, в какой именно реакции оно участвует.В реакции А) 1 моль H2SO4 взаимодействует с 2 моль KOH, а эквивалент H2SO4 с 2 эквивалентами KOH. Молярная масса эквивалента KOH равна его молекулярной массе, следовательно, молярная масса эквивалента H2SO4 равна половине ее молекулярной массы:Мэкв=98/2=49 г/моль
В реакции Б) 1 моль H2SO4 взаимодействует с 1 моль KOH, а эквивалент H2SO4 с 1 эквивалентами KOH. Молярная масса эквивалента KOH равна его молекулярной массе, следовательно, молярная масса эквивалента H2SO4 равна ее молекулярной массе: 98 г/моль.
Задача 7. Рассчитайте молярную массу эквивалента кислоты, если на нейтрализацию 9 г. ее израсходовано 8г гидроксида натрия.
Показать решение »
Решение:
Молярная масса эквивалента гидроксида натрия равна его молекулярной массе Мэкв =40 г/моль.
Вещества взаимодействуют между собой в массах, пропорциональных из молярным массам эквивалента, т.е.:
Обозначим молярную массу эквивалента кислоты – х, тогда
9/8=х/40=45 г/моль
Таким образом , молярная масса эквивалента кислоты Мэкв=45 г/моль.
Задача 8. Найдите молекулярную формулу вещества, если относительная плотность паров этого вещества по водороду равна 67,5, а массовые доли элементов (%) в веществе следующие: серы – 23,7, кислорода – 23,7, хлора – 52.
Показать решение »
Решение:
Формулу искомого соединения можно представить как SxOyClz. Найдем соотношение между числом атомов S, O, Cl делением его содержания на его атомную массу:
x:y:z = 23,7/32 : 23,7/16 : 52/35,5 = 0,74 : 1,48 : 1,46
Делим все полученные соотношения на наименьшее, получаем:
x:y:z =1:2:2
Простейшая формула вещества SO2Cl2
Его молекулярная масса равна Mr = 32+16*2+35,5*2 = 135 г.
Теперь найдем молекулярную массу вещества по плотности паров этого вещества по водороду:
Mr = 2DH2= 2*67,5 = 135 г.
Следовательно, истинная формула вещества совпадает с простейшей: SO2Cl2
Задача 9. Рассчитайте молекулярную массу газа, если 7*10-3 кг. его при 20°С и 0,253*105 Па занимают объем 22,18*10-3 м3
Показать решение »
Решение:
В данном случае, вычислить молярную массу газа можно, используя уравнение Клапейрона – Менделеева:
pV = nRT = (m/M)RT;
R=8,3144*103 Дж/моль*К
Т=273+20=293 К
М=mRT/pV=7*10-3*8,3144*103293/(0,253*105*22,18*10-3)=30,35 г/моль
Молярная масса газа равна 30,35 г/моль
Задача 10. При 0°С в сосуде объемом 14*10-3 м3 содержится 0,8*10-3 кг водорода и 6,3*10-3 кг азота. Определите парциальное давление азота и общее давление смеси.
Показать решение »
Решение:
Найдем количества вещества водорода и азота:
n=m/Mn(H2)=0,8*10-3/2=0,4*10-3моль
n(N2)= 6,3*10-3/28=0,225*10-3моль
Далее, с помощью уравнения Клапейрона – Менделеева, найдем парциальное давление каждого газа в смеси:
pV = nRT = (m/M)RT;
p = nRT/V;
p(H2)=n(H2)
RT/V=0,4*10-3*8,3144*103*273/14*10-3=64,85*103Па
p(N2)= n(N2)
RT/V=0,225*10-3*8,3144*103*273/14*10-3=36,479*103Па
pобщ=p(H2)+p(N2)= 64,85*103+36,479*103=101329 Па
Задача 11. Газовая смесь составлена из 5*10-3 м3 метана под давлением 96000 Па, 2*10-3 м3 водорода под давлением 84000 Па и 3*10-3 м3 диоксида углерода под давлением 109000 Па. Объем смеси 8*10-3 м3. Определите парциальные давления газов в смеси и общее давление смеси.
Показать решение »
Решение:
Сначала найдем парциальное давление каждого из газов:
p(CH4)=P(CH4)*V(CH4)/Vобщ=96000*5*10-3/8*10-3=60000 Па
p(H2)=P(H2)*V(H2)/Vобщ=84000*2*10-3/8*10-3=21000 Па
p(CО2)=P(CО2)*V(CО2)/Vобщ=109000*3*10-3/8*10-3=40875 Па
Общее давление:
pобщ= p(CH4)+ p(H2)+ p(CО2)= 60000+21000+40875=121875 Па
Задача 12.Газовая смесь состоит из оксида и диоксида азота. Вычислите парциальные давления газов в смеси, если объемные доли газов соответственно равны (%) 37,5 и 62,5. Общее давление газовой смеси 106640 Па.
Показать решение »
Решение:
Парциальное давление газа в смеси равно произведению общего давления на его объемную долю в смеси:
p(NO)= pобщ*φNO=106640*0,375=39990 Па
p(NO2)= pобщ*φNO2=106640*0,625=66650 Па
Источник