Основные законы химии. Закон Авогадро.

Молярный объем и относительные плотности газов.

Задание 1. Читайте текст:

В 1811 г. итальянский ученый Амедео Авогадро открыл закон (для газов), который называется законом Авогадро.

Объем газа зависит от температуры (Т) и давления (Р). Размеры молекул газа очень маленькие, а расстояния между молекулами большие. То есть объем газа определяется не размером его молекул, а расстояниями между ними. При одинаковой температуре и давлении молекулы газа находятся на равных расстояниях. Поэтому равное число молекул занимает одинаковый объем.

Если V₁=V₂,T₁=T₂,p₁=p₂, то N₁=N₂,

где V₁,T₁,p₁,N₁-бъем, температура, давление и число молекул одного газа;

V₂,T₂,p₂,N₂-бъем, температура, давление и число молекул другого газа;

ЗАПОМНИТЕ! Первое следствие из закона Авогадро:

Равное число молекул (N) разных газов при одинаковых условиях (Т, Р) занимает равные объемы (V).

Если N₁=N₂,T₁=T₂,p₁=p₂, то V₁=V₂

Один моль (1 моль) любого газа содержит 6,02*10₂₃ молекул, и при одинаковых условиях газы будут занимать равные объемы.

Рассчитаем объем одного моля газа при нормальных условиях.

Нормальные условия (н.у.): температура Т = 0⁰С; давление Р=760 мм ртутного столба (или 101325 Па)

Из этого можно сделать вывод, что 1 моль любого газа при нормальных условиях занимает постоянный объем 22,4 л.

Этот объем называется молярным объемом V_m=22,4л/моль

Молярный объем V _m - это постоянная величина для всех газов при н.у.

ЗАПОМНИТЕ:

Молярный объем V_m любого газа при н.у. равен 22,4 л/ моль.

Если известен объем газа при нормальных условиях, то можно определить количество вещества:

Второе следствие из закона Авогадро

Второе следствие из закона Авогадро используется для расчета относительных плотностей газов.

Плотность любого газа (при н.у.) можно определить по формуле:

M - молярная масса газа (г/моль);

V_m - молярный объем газа (л/моль).

Если плотность одного газа,

а плотность второго газа,

то отношение плотностей p ¹ и p² называется относительной плотностью одного газа по другому газу (D):

ЗАПОМНИТЕ! Второе следствие из закона Авогадро:

Относительная плотность одного газа по другому газу D равна отношению их молярных масс.

Обратите внимание:

Относительная плотность газа показывает, во сколько раз молярная масса одного газа больше, чем молярная масса другого газа.

Относительную плотность газа можно определить по водороду или по воздуху D^H.

Относительную плотность газа по водороду D_H.

Относительную плотность газа по воздуху D_возд.

Из этих формул можно определить молярную массу газа:

Задание 2. Ответьте на вопросы:

• 1. Как формулируется закон Авогадро?
• 2. От чего зависит объем газа?
• 3. Чем определяется объем газа - размером его молекул или расстоянием между ними?
• 4. Почему равное число молекул занимает одинаковый объем?
• 5. Как формулируется первое следствие из закона Авогадро?
• 6. Что называется молярным объемом?
• 7. Чему равны нормальные условия (н.у.): нормальная температура и нормальное давление?
• 8. Чему равен молярный объем любого газа при н.у.?
• 9. Что называется относительной плотностью одного газа по другому?
• 10. Чему равна относительная плотность одного газа по другому газу (второе следствие из закона Авогадро)? Что она показывает?
• 11. По каким газам часто определяют плотности других газов?

Домашнее задание.

Сделайте упражнения и решите задачи:

1. Какой объем при н.у. занимают а) 20 г аргона Ar , б) 7,4 хлора Cl₂, в) 40 г метана CH₄ , г) 0,85 г NH₃, д) 1,4 кг азота N₂?

2. Чему равна масса а) 1 л водорода H₂, б) 1 л кислорода O² , в) 1м³ углекислого газа CO₂ (объемы газов даны при н.у.)

3. Рассчитайте относительные плотности по водороду и по воздуху следующих газов: а) метана CH₄ , б) кислорода O ₂, в) хлороводорода HCl .

4. Некоторый газ массой 10 г при н.у. занимает объем 5,6 л. Определите молярную и относительную молекулярную массы этого газа.

5. Определите молярную массу газа, относительная плотность которого а) по водороду равна 32, б) по воздуху равна 2,45, в) по аргону Ar равна 0,43.