
- •Лабораторное занятие № 1
- •Используемая литература
- •Закон эквивалентов
- •Теоретическая часть основные понятия и законы химии
- •Лабораторная работа № 1 определение эквивалентной и мольной массы металла
- •Расчеты
- •Давление насыщенного водяного пара (рн о)
- •Примеры решения задач
- •Пример 2
- •2 Способ
- •Пример 4
- •Пример 5
- •Индивидуальные домашние задания по теме «Основные законы химии» Вариант 1
- •Вариант 2
- •Вариант 3
- •Вариант 4
- •Вариант 13
- •Вариант 14
- •Вариант 15
Давление насыщенного водяного пара (рн о)
при различных температурах
Температура, °С |
Давление, кПа |
Температура, °С |
Давление, кПа |
Температура, °С |
Давление, кПа |
15 |
1,71 |
20 |
2,33 |
25 |
3,17 |
16 |
1,82 |
21 |
2,49 |
26 |
3,36 |
17 |
1,93 |
22 |
2,61 |
27 |
3,56 |
18 |
2,07 |
23 |
2,81 |
28 |
3,79 |
19 |
2,20 |
24 |
2,99 |
29 |
4,01 |
Примеры решения задач
Пример 1
Определите среднюю относительную молекулярную массу и относительную плотность по водороду газовой смеси, состоящей из 20 % N2, 38 % NH3 и 42 % СН4 (по объему).
Дано: φ(N2) = 20 % φ(NH3) = 38 % φ(Аr) = 0,97% φ(СН4) = 42 %
|
Решение 1. Относительную плотность смеси можно вычислить из выражения Мсм. Dсм. = ; m (Н2) |
Dсм. = ? |
молярную массу смеси по формуле |
Мсм = mсм / νсм.; •
а массу смеси:
mсм = (ν • М) N2 + (ν • М) NН3 + (ν • М) СН4.
2. Объемная доля вещества рассчитывается по формуле:
VВ.
φ = • 100 %
VСМ.
Поскольку вся смесь составляет 100% или 100 л,
то V(N2) = 20 л, V(NН3) = 38 л, V(СН4) = 42 л.
Следовательно:
ν (N2) = 20 / 22,4 = 0,89 (моль); ν (NН3) = 38 / 22,4 = 1,70 (моль);
ν (СН4) = 42 / 22,4 = 1,88 (моль); ν СМ. = 0,89 + 1,70 + 1,88 = 4,47 (моль)
3. Находим массу смеси и ее молярную массу
М(N2) = 28 (г/моль); М(NН3) = 17 (г/моль); М(СН4) = 16 (г/моль)
mСМ. = 0,89 •28 + 1,7 • 17 + 1,88 • 16 = 83,9 (г)
МСМ. = 83,9 / 4,47 = 18,8 (г/моль)
4. Вычисляем относительную плотность смеси по водороду
DСМ. = 18,8 / 2 = 9,4
Ответ: DСМ. = 9,4
Пример 2
Объемные доли газов, составляющих воздух, равны: 78% N2, 21% О2, 0,97% Аr и 0,03% СО2. Определите парциальные давления газов (н.у.).
Дано: φ(N2) = 78 % φ(О2) = 21 % φ(Аr) = 0,97 % φ(СО2) = 0,03 % н.у. |
Решение Из выражения Рn = Р0 • φ , где Р0 = 101,3 кПа, находим парциальные давления газов Рn (N2) = 101,3 • 0,78 = 79,03 (кПа), Рn (О2) = 101,3 •0,21 = 21,3 (кПа), Рn (Аr) = 101,3 • 0,0097 = 0,98 (кПа), |
Рn(N2, О2, Аr, СО2)= ? |
Рn (СО2) = 101,3 • 0,0003 = 0,03 (кПа) |
Ответ: Рn (N2) = 79,03 кПа, Рn (О2) = 21,3 кПа,
Рn (Аr) = 0,98 кПа, Рn (СО2) = 0,03 кПа.
Пример 3
Масса 13,07 г двухвалентного металла вытесняет из кислоты объем водорода 4,48 л, измеренный при нормальных условиях. Вычислите атомную (молярную) массу металла.
Дано: m (Ме) = 13,07 г W(Ме) = 2 V(Н2) = 4,48 л (н.у.) |
Решение
1 способ М(Ме) = А(Ме) Атомную массу металла можно определить из выражения: |
А (М) (Ме) = ? |
А(Ме) = МЭ • W (1) |
Молярную эквивалентную массу металла найдем из выражения
m (Ме) МЭ(Ме)
=
m (Н2) МЭ(Н2)
Тогда m (Ме) • МЭ(Н2)
МЭ(Ме) = (2)
m (Н2)
МЭ(Н2) = А(Н2) / W = 1 (г/моль)
2. Используя молярный объем Vm, определим количество вещества водорода и его массу
ν(Н2) = 4,48 / 22,4 = 0,2 (моль)
m (Н2) = ν • М = 0,2 • 2 = 0,4 (г).
Из выражений (2) и (1) вычислим эквивалентную и атомную массы металла:
МЭ(Ме) = 13,07 • 1 / 0,4 = 32,68 (г/моль)
А(Ме) = 32,68 • 2 = 65,4
По периодической системе Д.И. Менделеева находим, что искомый металл – Zn (цинк)