Page 19 - To jest chemia 6. Zbiór zadań

4.2. Objętość molowa gazów – prawo Avogadra 125

Równanie Clapeyrona umożliwia wyznaczenie objętości lub liczby moli gazu w dowolnych warunkach
ciśnienia i temperatury.

Plan – od czego zacząć?
Podaj Podaj Oblicz Oblicz Podaj
1 2 3 4 5 6
Podaj ciśnienie objętość gazu temperaturę gazu liczbę moli gazu masę molową nazwę gazu
gazu w metrach w kelwinach gazu
w paskalach sześciennych
Rozwiązanie krok po kroku
1 Przeliczamy jednostkę ciśnienia gazu z hektopaskali na paskale.
1 hPa = 100 Pa
944 hPa = 94 400 Pa
2 Przeliczamy jednostkę objętości gazu z decymetrów sześciennych na metry sześcienne.
3
1 dm = 0,001 m 3
3
40 dm = 0,04 m 3
3 Przeliczamy jednostkę temperatury gazu ze stopni Celsjusza na kelwiny.
0°C = 273 K
30°C = 303 K
4 Przekształcamy równanie Clapeyrona i obliczamy liczbę moli gazu.
p ∙ V = n ∙ R ∙ T
p ∙ V
n = R ∙ T
94 400 Pa · 0,04 m 3
n = Pa ∙ m 3
8,31 mol ∙ K · 303 K
n = 1,5 mol
5 Obliczamy masę molową gazu.
M = m
n
42 g
M = 1,5 mol
g
M = 28 mol
6 Ponieważ pierwiastki chemiczne, które w stanie wolnym są gazami, tworzą cząsteczki dwuatomowe, więc
g
w układzie okresowym wyszukujemy pierwiastek o masie molowej równej 14 mol . Jest to masa azotu.
g
M N = 14 mol
= 28 g
mol
M N 2
Odpowiedź: W określonych warunkach temperatury i ciśnienia znajduje się 1,5 mola gazu, który zajmuje
3
objętość 40 dm . Tym gazem jest azot N 2 .
Jak sprawdzić poprawność rozwiązania?
Otrzymany wynik ma sens chemiczny. Sprawdź, jaką objętość zajmuje 1,5 mola azotu w danych
warunkach ciśnienia (94 400 Pa) i temperatury (303 K). Objętość gazu można policzyć z przekształconego
równania Clapeyrona.
V = n · R · T
p
1,5 mol · 8,31 Pa ∙ m 3 · 303 K
V = mol ∙ K
94 400 Pa patrz s. 126