Закон Авогадро - в равных объемах любых

газов при постоянных температуре и давлении содержится одинаковое число молекул.

Закон Авогадро является следствием уравнения Клапейрона - Менделеева:

где Р - давление газа, V - его объем, - количество газа (в молях), R - универсальная газовая постоянная, Т - абсолютная температура, m - масса газа, М - его молярная масса.

Численное значение R зависит от размерности давления (объем газов, как правило, выражают в литрах). Если [Р] = кПа, то R = 8,314 Дж/(моль*К); если [Р] = атм, то R = 0,082 л*атм/(моль*К).

Нормативные условия для газов: = 101,325 кПа = 1 атм, = 273,15 К = 0 °С.

При нормальных условиях объем одного моля газа равен:

Количество газа при нормальных условиях рассчитывают по формуле:

При произвольных условиях количество газа рассчитывают по уравнению Клапейрона - Менделеева:

Плотность газов прямо пропорциональна их молярной массе при заданных давлении и температуре.

Расчеты, связанные с использованием плотностей, относительных плотностей и молярных объемов газов. Примеры решения задач.

Жидкости и газы взвешивать неудобно. Для этих веществ надо знать объем, поэтому необходимо вспомнить из курса физики, какая зависимость существует между массой вещества и его объемом.

Если рассчитать объем газа количеством вещества 1 моль, тогда вместо массы вещества (m) следует подставить молярную массу (М) и будет получен объем, называемый молярным и обозначаемый

Затем, подставив вместо М и формулы, их определяющие, можно вывести формулу для определения молярного объема.

Молярный объем газа представляет собой отношение его объема к количеству вещества.

Формулы для расчетов:

Вспомним, что кислород собирают в сосуд путем вытеснения воздуха, т.к. он немного тяжелее воздуха, а водород собирают в перевернутую вверх дном пробирку, т.к. он в 14,5 раза легче воздуха. А как это определено? Как узнать, легче или тяжелее один газ другого? Сравним эти газы по плотности.

Формула для определения плотности газов т.е. отношение массы к объему вещества (г/л).

Относительная плотность газов - безмерная величина, показывающая, во сколько раз плотность одного газа больше (или меньше) плотности другого Во сколько раз масса первого газа объемом 1 л больше массы второго газа объемом 1 л, во столько раз первый газ тяжелее второго. А поскольку любой газ объемом 1 л содержит одинаковое число молекул, то, во сколько раз одна молекула первого газа тяжелее одной молекулы второго газа, такова будет относительная плотность первого газа по второму, т.е.

Эта же формула может быть выведена математически. Как известно:

Тогда отношение плотностей двух газов будет:

А поскольку молярная масса вещества численно равна его относительной молекулярной массе то:

D - относительная плотность газов, внизу которой подписывают формулу газа, по отношению к которому находится плотность данного газа. - относительная плотность по кислороду, - относительная плотность водорода по кислороду, т.е

Из формулы для определения относительной плотности газов выводится формула для расчета относительной молекулярной массы неизвестного вещества

Относительная плотность газов показывает, во сколько раз один газ тяжелее другого.

Плотность газа В по газу А определяется следующим образом:

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