Предыдущая Следующая
Согласно закону Авогадро одно и то
же число молекул любого газа занимает при одинаковых условиях один
и тот же объем. С другой стороны, 1 моль любого вещества содержит (по определению)
одинаковое число частиц. Отсюда следует, что при определенных температуре и давлении
1 моль любого вещества в газообразном состоянии занимает один и тот же объем.
Отношение
объема, занимаемого веществом, к его к его количеству называется молярным объемом вещества. При нормальных условиях
(101,325 кПа; 273 К) молярный объем любого
газа равен 22,4 л/моль (точнее, Vn =
22,4 л/моль). Это утверждение справедливо для такого газа, когда другими видами
взаимодействия его молекул между собой, кроме их упругого
столкновения, можно пренебречь. Такие газы называют идеальными. Для неидеальных
газов, называемых реальными, молярные объемы различны и несколько отличаются от
точного значения. Однако в большинстве случаев различие сказывается лишь в четвертой
и последующих значащих цифрах.
Измерения объемов газа обычно проводят при условиях, отличных от нормальных.
Для приведения объема газа к нормальным условиям можно пользоваться уравнением,
объединяющим газовые законы Бойля – Мариотта и Гей – Люссака:
pV / T = p0V0 / T0
где: V – объем газа при
давлении p и температуре T;
V0 – объем газа при
нормальном давлении p0
(101,325 кПа) и температуре T0 (273,15 К).
Молярные массы газов можно
вычислить также, пользуясь уравнением состояния идеального
газа – уравнением Клапейрона – Менделеева:
pV = mB RT / MB,
где: p – давление газа, Па;
V – его объем, м3;
mB - масса вещества, г;
MB – его молярная масса,
г/моль;
Т – абсолютная температура,
К;
R – универсальная газовая
постоянная, равная 8,314 Дж / (моль·К).
Если объем и давление газа выражены
в других единицах измерения, то значение газовой постоянной в уравнении
Клапейрона – Менделеева примет другое значение. Оно может быть рассчитано по формуле,
вытекающей из объединенного закона газового состояния для моля вещества при нормальных
условиях для одного моля газа:
R = (p0 · V0 / T0)
Пример 1. Выразите в молях: а) 6,02×1021
молекул СО2; б) 1,20×10 24
атомов кислорода; в) 2,00×1023 молекул воды. Чему
равна молярная масса указанных веществ?
Предыдущая Следующая
|
