Совет 1: Как найти молярную массу смеси газов

Молярная масса – это масса одного моля любого вещества, то есть такого его количества, в котором содержится 6,022*10^23 элементарных частиц. Численно молярная масса совпадает с молекулярной, выраженной в атомных единицах массы (а.е.м.), но размерность у нее другая – грамм/моль.
Как найти молярную массу смеси газов
Инструкция
1
Если бы вам надо было вычислить молярную массу любого газа, вы бы взяли величину атомной массы азота и умножили ее на индекс 2. В итоге получили бы 28 грамм/моль. Но как вычислить молярную массу смеси газов? Эта задача решается элементарно. Надо лишь знать, какие именно газы и в какой пропорции входят в состав смеси.
2
Рассмотрите конкретный пример. Предположим, у вас есть газовая смесь, которая состоит из 5% (массовых) водорода, 15% азота, 40% углекислого газа, 35% кислорода и 5% хлора. Какова ее молярная масса? Воспользуйтесь формулой для смеси, состоящей из х компонентов: Мсм = M1N1 + M2N2 + M3N3 +…+ MxNx, где M – молярная масса компонента, а N – его массовая доля (процентная концентрация).
3
Молярные массы газов вы узнаете, вспомнив величины атомных весов элементов (тут вам понадобится Таблица Менделеева). Их массовые доли известны по условиям задачи. Подставив величины в формулу и произведя вычисления, получите: 2*0,05 + 28*0,15 + 44*0,40 + 32*0,35 + 71*0,05 = 36,56 грамм/моль. Вот такова молярная масса указанной смеси.
4
Можно ли решить задачу другим способом? Да, конечно. Предположим, у вас точно такая же смесь, заключенная в герметичный сосуд объемом V при комнатной температуре. Как можно лабораторным путем вычислить ее молярную массу? Для этого вам понадобится сначала взвесить этот сосуд на точных весах. Обозначьте его массу как М.
5
Потом с помощью подсоединенного манометра измерьте давление P внутри сосуда. Затем с помощью шланга, подсоединенного к вакуум-насосу, откачайте немного смеси. Легко можно понять, что давление внутри сосуда уменьшится. Перекрыв вентиль, подождите примерно полчаса для того, чтобы смесь внутри сосуда снова приняла температуру окружающего воздуха. Проверив это с помощью термометра, измерьте давление смеси манометром. Обозначьте его P1. Взвесьте сосуд, обозначьте новую массу как M1.
6
Ну а дальше вспомните универсальное уравнение Менделеева-Клапейрона. Согласно ему, в обоих случаях:- PV = MRT/m;- P1V = M1RT/m.Немного видоизменив это уравнение, вы получите:- m = MRT/PV;- m = M1RT/P1V.
7
Отсюда следует, что m = (M – M1)RT/ (P – P1)V. А m – та самая молярная масса смеси газов, которую вам надо узнать. Подставив в формулу известные величины, вы получите ответ.
Источники:
  • молекулярная масса смеси

Совет 2 : Как определить массу азота

Азот – это элемент с атомным номером 7 в периодической системе химических элементов, которая была открыта Д. И. Менделеевым. Обозначается азот символом N и имеет формулу N2. В нормальных условиях азот – это двухатомный газ, не имеющий цвета, запаха и вкуса. Именно из этого элемента на три четверти состоит наша земная атмосфера.
Как определить массу азота
Инструкция
1
На сегодняшний день азот широко применяется в различного рода производстве. Так, соединения, содержащие этот элемент, используются при создании красителей, взрывчатых веществ, медикаментов и другой химической индустрии.
2
Газообразный азот обладает отличными свойствами, которые препятствуют гниению, разложению, окислению материалов. Его используют для продувки различных трубопроводов, для заполнения камер шин автомобилей и летательных аппаратов. Помимо этого азот применяется для изготовления аммиака, специальных азотных удобрений, в коксовом производстве и т.д.
3
Как найти массу азота знают, конечно же, только специалисты химики и физики, а формулы, приведенные чуть ниже, позволят вычесть и узнать массу этого вещества даже самым неопытным ученикам или студентам.
4
Итак, известно, что молекула азота имеет формулу N2, атомная масса или так называемая молярная масса равна 14,00674 а. е. м. (г/моль), а, следовательно, малярная масса молекулы азота будет равняться 14,00674 × 2 = 28,01348, округлите и получите 28.
5
Если необходимо определить массу молекулы азота в килограммах, то это можно сделать следующим способом: 28×1 а. е. м. = 28 × 1,6605402 (10) × 10 − 27 кг = 46,5 × 10−27 кг = 438.Определение массы азота позволит в дальнейшем без труда высчитывать формулы, содержащие массу молекулы азота, а так же находить необходимые компоненты, которые, к примеру, в химической или физической задаче неизвестны.
Видео по теме
Обратите внимание
В промышленности азот используют главным образом для получения аммиака, а также применяют для обеспечения инертной среды в различных химических процессах, часто на металлургических производствах при перекачке горючих жидкостей. Жидкий азот широко используют как хладагент, благодаря «замораживающим» свойствам его активно применяют в медицине, особенно в косметологии.

Совет 3 : Как вычислить массу одного моля водорода

Водород – легчайший газ, первый и простейший элемент таблицы Менделеева. Атом его наиболее распространенного изотопа протия состоит из единственного протона и единственного электрона. Водород – самое массовое вещество во Вселенной. Именно из него, главным образом, состоят звезды. Этот элемент находит широкое применение в разных отраслях промышленности. Часто возникает необходимость вычислить массу какого-то количества водорода.
Как вычислить массу одного моля водорода
Инструкция
1
Допустим, вам дана такая задача. Известно, что 44,8 кубических метров водорода весят 4 килограмма. Необходимо определить, какова масса одного моля водорода. Существует универсальное правило: один моль любого газа при условиях, близких к нормальным, занимает объем, равный 22,4 литрам. В одном кубическом метре 1000 литров. Следовательно, в 44,8 кубических метрах содержится 44800 литров. То есть 44800/22,4 = 2000 молей водорода. Их масса вам известна по условиям задачи – 4 килограмма, то есть 4000 грамм. Разделите 4000/2000 = 2 грамма. Такова масса одного моля водорода.
2
Можно ответить на вопрос с помощью таблицы Менделеева. Каждому элементу в ней отведено определенное место – ячейка, где содержится вся необходимая информация. В частности, молекулярная масса его наиболее распространенного изотопа, выраженная в атомных единицах массы. Посмотрите в таблицу. Молекулярная масса изотопа водорода протия составляет 1,008 а.е.м. Следовательно, молекулярная масса одной молекулы водорода (с учетом того, что она двухатомная) составит 2,016 а.е.м. Или округленно 2 а.е.м.
3
Есть еще одно универсальное правило: молярная масса любого элемента численно равна его молекулярной массе, только выражается в другой размерности: грамм/моль. Таким образом, молярная масса водорода равна 2,016 грамм. Округленно 2 грамма.
4
Можно определить массу моля водорода и с помощью уравнения Менделеева-Клапейрона. Оно выглядит следующим образом: PV = MRT/m. Р – давление газа, V – его объем, M – фактическая масса, R – универсальная газовая постоянная, Т – температура, а m – молярная масса. Видоизмените уравнение, получите: m = MRT/PV. Это уравнение справедливо для любого газа, находящегося при условиях, близких к нормальным. В том числе, разумеется, и для водорода.
5
Подставьте в формулу известные вам значения давления, объема, массы, температуры и газовой постоянной (равной 8,31). Вы получите искомую молярную массу водорода m.
Видео по теме
Совет полезен?
Поиск
Добавить комментарий к статье
Осталось символов: 500