Уравнение Клайперона-Менделеева - Основные понятия и законы химии

Если записать объединенный газовый закон для любой массы любого газа, то получается уравнение Клайперона-Менделеева:

PV= (m / M) RT

Где m - масса газа; M - молекулярная масса; p - давление; V - объем; T - абсолютная температура (°К); R - универсальная газовая постоянная (8,314 Дж/(моль * К) или 0,082 л атм/(моль * К)).

Для данной массы конкретного газа отношение m / M постоянно, поэтому из уравнения Клайперона-Менделеева получается объединенный газовый закон.

Пример.

Какой объем займет при температуре 17°C и давлении 250 кПа оксид углерода (II) массой 84 г?

Решение.

Количество моль CO равно:

n(CO) = m(CO) / M(CO) = 84 / 28 = 3 моль

Объем CO при н. у. составляет

3 * 22,4 л = 67,2 л

Из объединенного газового закона Бойля-Мариотта и Гей-Люссака:

(P * V) / T = (P0 * V0) / T2

Следует

V(CO) = (P0 * T * V0) / (P * T0) = (101,3 * (273 + 17) * 67,2) / (250 * 273) = 28,93 л

Относительная плотность газов показывает, во сколько раз 1 моль одного газа тяжелее (или легче) 1 моля другого газа.

DA(B)--=--r(B)--/--r(A) = M(B) / M(A)

Средняя молекулярная масса смеси газов равна общей массе смеси, деленной на общее число молей:

Mср = (m1 +.... + mn) / (n1--+--....----+--nn)--=----(M1-----V1--+--....--Mn-----Vn)--/--(n1--+....--+--nn)

Пример1.

Плотность некоторого газообразного вещества по водороду равна 17. Чему равна его плотность по воздуху (Мср.=29).

Решение.

DH2 = Mв-ва / MH2 = Мв-ва / 2

Мв-ва= 2DH2 = 34

Dвозд = Mв-ва / Mвозд. ср = 34 / 29 = 1,17

Пример2.

Определите плотность по воздуху смеси азота, аргона и углекислого газа, если массовые доли компонентов составляли 15, 50 и 35% соответственно.

Решение.

Dсмеси(по воздуху) = Mсмеси / Mвозд. = Мсмеси / 29

Mсмеси = (15 * 28 + 50 * 40 + 35 * 44) / 100 = (420 + 2000 + 1540) / 100 = 39,6

Dсмеси(по воздуху) = Mсмеси / 29 = 39,6 / 29 = 1,37

Похожие статьи




Уравнение Клайперона-Менделеева - Основные понятия и законы химии

Предыдущая | Следующая