Уравнение состояния газов.

Для каждой однородной системы справедливо соответствующее уравнение состояния, которое связывает между собой ее объем, давление и температуру. Для идеальных газов, для которых расстояние между образующими их частицами (молекулы, атомы) гораздо больше размеров самих частиц и можно пренебречь взаимодействием между ними в виду его малости, такое уравнение имеет вид

Это уравнение называется уравнение Менделеева – Клапейрона. Отметим, что Р – давление, создаваемое газом или суммарное давление всех компонентов газовой смеси, V – объем, Т - температура по шкале Кельвина (0С=273 К) и R – универсальная газовая постоянная, равная в Международной системе единиц 8,31 Дж/(мольК).

Ели давление измеряется в Па, то объем – в м³, или, соответственно, давление в кПа, а объем – в л.

1 л = 10^–3 м³; 1 кПа = 10³ Па.

Задание. Газ массой 30,3 г заполнил сосуд вместимостью 15 л при температуре 18⁰С. Давление газа внутри сосуда составляет 12200 Па. Рассчитайте молярную массу газа.

М =

5. Закон эквивалентов. Эквивалентом элемента называют такое его количество, которое соединяется с одним моль атомов водорода или замещает то же количество атомов водорода в химических соединениях.

Э(элемента) = , моль-экв. (Валентность – это число химических связей, образуемых данным атомом).

Всегда Э(Н) = 1 моль-экв, Э(О) = ½ моль-экв.

Масса одного эквивалента элемента называется его эквивалентной массой.

М_Э (элемента) = М(элемента)Э(элемента), г/моль-экв.

Всегда М_Э(Н) = 1 г/моль-экв, М_Э(О) = 8 г/моль-экв,

Задание. Определить эквивалент и эквивалентную массу азота в NH₃ и углерода в метане CH₄.

Э(N) = 1/3 моль-экв, М_Э (N) = 14/3 = 4,67 г/моль-экв;

Э (С) = 1/4 моль-экв, М_Э (С) = 12/4 = 3 г/моль-экв.

Задание. Определите эквивалентную массу азота в оксиде N₂O.

М_Э (N) = 14/1 = 14 г/моль-экв

Эквивалент оксида равен:

Э(оксида) = .

М_Э (оксида) = М(оксида)Э(оксида).

Задание. Определить эквивалентную массу оксида азота NО₂.

М_Э (NО₂)= г/моль-экв.

Эквивалент кислоты равен:

Э (кислоты)= . Основность – это число атомов водорода в молекуле кислоты.

М_Э (кислоты) = М(кислоты)Э(кислоты).

Задание. Определить эквивалентную массу угольной кислоты Н₂СО₃.

М_Э (Н₂СО₃)= г/моль-экв.

Эквивалент основания равен:

Э(основания) = . Кислотность – это число гидроксогрупп в молекуле основания.

М_Э (основания) = М(основания)Э(основания).

Задание. Определить эквивалентную массу гидроксида алюминия Al(OH)₃.

М_Э (Al(OH)₃)= г/моль-экв.

Эквивалент соли равен:

Э(соли) = .

М_Э (соли) = М(соли)Э(соли).

Задание. Определить эквивалентную массу сульфата железа (III) Fe₂(SO₄)₃.

М_Э (Fe₂(SO₄)₃)= г/моль-экв.

Рихтер сформулировал закон: Массы веществ, которые вступают в реакцию и образуются в результате реакции, пропорциональны их эквивалентам или эквивалентным массам.

или .

Задание. При соединении 1,50 г натрия с хлором образовалось 3,81 г хлорида натрия. Найти эквивалентную массу натрия, если эквивалентная масса хлора 35,45 г/моль-экв.

m(Cl) = m(NaCl) – m(Na) = 3,81 – 1,50 = 2,31 г.

, , г/моль-экв.

Задание. Рассчитайте эквивалентную массу и валентность железа, если 22,4 г железа соединяются с 9,6 г кислорода.

; , М_Э(О) = 16/2=8 г/моль-экв.

г/моль-экв.

М_Э (Fe) = М (Fe)Э(Fe), Э(Fe) = 1/валентность, М_Э (Fe) = ,

Валентность = 56/18,67 = 3.