Решение.

Из закона Авогадро вытекает, что относительная плотность одного газа по другому равна отношению молярных масс этих газов D = M₁/M₂.

Средняя молярная масса воздуха равна 29 г/моль. Следовательно, молярная масса данного газа будет равна:

M₁=D М₂; M₁ = 2,562 29 = 74,298 г/моль.

С другой стороны, молярный объем газа при н.у. равен 2,24 10^-2 м³/моль; зная молярную массу 74,298 г/моль, можно вычислить массу 10^-3 м³ газа:

m = 74,298 10^-3/2,24- 10^-2 = 3,316 г

Для приведения объема газа к нормальным условиям можно пользо­ваться уравнением Клапейрона:

pV/T = p₀V₀/To

где V - объем газа при давлении р и температуре Т,

V₀ - объем газа при р₀ = 101,3 кПа и Т₀ = 273К.

Вычислить молярную массу газа можно, используя уравнение Менде­леева - Клапейрона:

pV = nRT

где р - давление, V - объем, n - число молей газа, R – молярная (универсальная) газовая постоянная, Т - температура. В расчетах обычно используется формула в виде:

Задача. Масса 87 10^-6 м³ пара при 62°С и давлении 1,01 10 Па равна 0,24 10^-3кг. Вычислите молярную массу вещества и массу одной молекулы.

Решение.

Используя уравнение Менделеева - Клапейрона, вычислим молярную массу газа:

M=

При подстановке данных получим:

M=

Число молекул в 1 кмоль любого вещества равно постоянной Авогадро (6,02 10²⁶). Следовательно, масса одной молекулы равна:

m = 76,04 / 6,02 10²⁶ = 12,63 10^-26кг.

Эквивалентом элемента называют такое его количество, которое соединяется с 1 молем атомов водорода или замещает то же количество атомов водорода в химических реакциях.

Масса 1 эквивалента элемента называется его эквивалентной массой. Эквиваленты выражаются в молях, а эквивалентные массы - в г/моль.

Пример. Определите эквиваленты и эквивалентные массы азота, серы и хлора в соединениях NH₃, H₂S, НСl.

В данных соединениях с 1 моль атомов водорода соединяется 1/3 моль азота, 1/2 моль серы, 1 моль хлора.

Э_N ⁼ 1/3 моль; Э_S = 1/2 моль; Э_Cl = 1 моль.

m_3N = 1/3 14 = 4,67 г/моль

m_3S ⁼ 1/2 32 = 16 г/моль

m_3Cl ⁼ 1 35,45 = 35,45 г/моль

Эквивалентная масса элемента равна мольной массе его атомов, деленной на валентность элемента в данном соединении.

Эквивалент (эквивалентную массу) можно вычислить по составу соединения данного элемента с любым другим, эквивалент (эквивалент­ная масса) которого известна.

Эквивалентом сложного вещества называется такое его количест­во, которое взаимодействует без остатка с одним эквивалентом водоро­да или вообще с одним эквивалентом любого другого вещества.

Закон эквивалентов: вещества взаимодействуют друг с другом в количествах, пропорциональных их эквивалентам.

Массы (объемы) веществ, реагирующих друг с другом, пропорцио­нальны их эквивалентным массам (объемам)

где Vm₃ - эквивалентный объем.

Эквивалентную массу вещества вычисляют, исходя из его моль­ной массы. Эквивалентная масса кислоты равна ее мольной массе, де­ленной на основность кислоты. Эквивалентная масса основания равна его мольной массе, деленной на валентность металла, образующего ос­нование. Эквивалентная масса соли равна ее мольной массе, деленной на произведение валентности металла на число его атомов в молекуле.

7