Page 18 - To jest chemia 6. Zbiór zadań

124 Stechiometria 4.2. Objętość molowa gazów – prawo Avogadra

To jest sprawdzane na maturze:
• stosowanie do obliczeń równania Clapeyrona,
• wykonywanie obliczeń dotyczących objętości gazów w dowolnych warunkach
ciśnienia i temperatury.

Rozwiąż zadania!

442. W zamkniętym zbiorniku z ruchomym tłokiem znajduje się pewna ilość gazu o wła-
ściwościach bardzo podobnych do właściwości gazu doskonałego, co oznacza, że jego

zachowanie można opisać przy pomocy równania Clapeyrona. Oceń, czy poniższe
informacje dotyczące gazu znajdującego się w zbiorniku są prawdziwe. Zaznacz
literę P, jeżeli zdanie jest prawdziwe, lub literę F, jeśli jest fałszywe.
Jeśli do zbiornika wprowadzi się dodatkową ilość gazu w warunkach
1. izotermiczno-izochorycznych (w stałej temperaturze i przy stałej objętości), to P F
jego ciśnienie wzrośnie.
Ogrzanie zbiornika w warunkach izochorycznych (przy stałej objętości)
2. P F
spowoduje obniżenie ciśnienia gazu w zbiorniku.
Jeśli zbiornik zostanie schłodzony pod stałym ciśnieniem, to tłok zamykający go
3. P F
obniży się w wyniku zmniejszenia objętości gazu znajdującego się w zbiorniku.

Przykład 23. Obliczanie ilości gazu w dowolnych warunkach ciśnienia
i temperatury z wykorzystaniem równania Clapeyrona

Oblicz liczbę moli gazu o masie 42 g, który w temperaturze 30°C i pod ciśnieniem
3
944 hPa zajmuje objętość 40 dm . Ustal, jaki to gaz, i podaj jego nazwę, jeżeli
w stanie wolnym jest on pierwiastkiem chemicznym.
Dane: Szukane:
T = 30°C n = ?
p = 944 hPa M = ?
V = 40 dm 3
m = 42 g

Bez tego ani rusz! Niezbędna teoria
Równanie stanu gazu doskonałego, czyli równanie Clapeyrona, opisuje związek między ciśnieniem,
objętością i temperaturą gazu:

p ∙ V = n ∙ R ∙ T
gdzie:
p – ciśnienie gazu, Pa,
3
V – objętość gazu, m ,
n – liczba moli gazu, mol,
J
R – stała gazowa, równa 8,31 mol · K = 8,31 Pa · m 3 ,
mol · K
T – temperatura, K.
patrz s. 125