Молярный объем

Содержание

Вопрос№5. Закон Авогадро. Молярный объем газа. Относительная плотность газа

Молярный объем

Изучение свойствгазов позволило Авогадро высказатьгипотезу, которая впоследствии былаподтверждена опытными данными, а потомустала называться закономАвогадро:

в равных объемахразличных газов при одинаковых условияхсодержится одинаковое число молекул.

Из закона Авогадровытекает важное следствие: при одинаковыхусловиях 1 моль любого газа занимаетодинаковый объем. Этот объем можновычислить, если известна масса 1 л газа.При нормальных условиях, т.е. температуре273К (0 0С)и давлении 101 325 Па, масса 1л водородаравна 0,09 г, молярная масса его равна1,008*2=2,016 г/моль. Тогда объем, занимаемый1 моль водорода, равен

2,016 г/моль / 0,09 г/л= 22,4 л/моль.

При тех же условияхмасса 1л кислорода 1,429 г; молярная масса32г/моль. Тогда 32/1,429=22,4.

Следовательно,

При нормальныхусловиях 1 моль различных газов занимаетобъем, равный 22,4 л. Этот объем называетсямолярным объемом газа (Vm).

Молярный объемгаза – это отношение объема веществак количеству этого вещества.

Vm=V/n.

Относительнаяплотность газа.

Отношение массыопределенного объема одного газа кмассе другого газа, взятого при тех жеусловиях, называется плотностью первогогаза по второму (D):

M1/M2=D,отсюда M1=M2D.

Обычно плотностьгаза определяется по отношению к самомулегкому газу – водороду (DH2).

M=2DH2

Вопрос№6. Корпускулярно-волновой дуализм электрона. Электронная орбиталь

В основе современнойтеории строения атомов лежат следующиеположения:

  • Электрон имеет двойственную (корпускулярно-волновую) природу. Он может вести себя как частица и как волна. Как частица обладает определенной массой и зарядом, в тоже время движущийся поток электронов проявляет волновые свойства. Для электрона невозможно одновременно и точно измерить координату и скорость.
  • Электрон в атоме не движется по определенной траектории, а может находиться в любой части околоядерного пространства.

Пространствовокруг ядра, в котором наиболее вероятнонахождение электрона, называетсяорбиталью.

Орбитали атомаимеют разные размеры. Очевидно, чтоэлектроны, движущиеся в орбиталяхменьшего размера, сильнее притягиваютсяядром, чем электроны, движущиеся ворбиталях большего размера. Электроны,которые движутся в орбиталях близкогоразмера, образуют электронные слои.Электронные слои называют такжеэнергетическимиуровнями. Энергетическиеуровни нумеруются, начиная от ядра:1,2,3,4,5,6,7.

Вопрос№7. Квантовые числа. Правило заполнения электронами энергетических уровней и подуровней. Принц Паули, правило Хунда, принцип наименьшей энергии

Главное квантовоечисло nопределяет общую энергию электрона наданной орбитали. Принимает значенияцелых чисел от 1 до +00. Совокупностьорбиталей, которые имеют одинаковоезначение главного квантового числа –это энергетический уровень. Главноеквантовое число равно числу энергетическихуровней.

Побочное квантовоечисло l,характеризует различное энергетическоесостояние электронов на данном уровне,определяет форму орбиталей и принимаетзначение от 0 до n-1. Энергетические уровнисостоят их энергетических подуровней,а подуровни – это совокупность орбиталей,которые находятся на одном энергетическомуровне и имеют одинаковую форму.

Магнитное квантовоечисло ml,характеризует ориентацию орбитали впространстве. Принимает значение от –Lчерез 0 до +L.

Спиновое квантовоечисло ms,характеризуетвращение электрона вокруг своей оси.Принимает значение +1/2, -1/2.

При составленииэлектронной конфигурации атомов,учитывают принцип наименьшей энергии,принцип Паули, правило Хунда.

Принцип наименьшейэнергии.

В атоме каждыйэлектрон располагается так, чтобы егоэнергия была наименьшей. Этот принципсправедлив только для основного состоянияатомов. В возбужденном состоянииэлектроны могут находится на любыхорбиталях атомов, если при этом ненарушается принцип Паули.

Принцип Паули.

В атоме не можетбыть 2-ух электронов у которых все 4-еквантовых числа были бы одинаковыми.

На каждой орбиталиможет быть не более 2-ух электронов.Причем они должны иметь противоположныеспины.

Правило Хунда(Гунда).

Заполнение орбиталейв основном состоянии атома начинаетсяодиночными электронами с одинаковымиспинами, после того, как одиночныеэлектроны займут все орбитали, происходитзаполнение вторыми электронами спротивоположными спинами.

Источник: https://StudFiles.net/preview/5739450/page:3/

Молярный объём

Молярный объем

Моля́рный объёмVm — объём одного моля вещества (простого вещества, химического соединения или смеси) при данной температуре и давлении; величина, получающаяся от деления молярной массы M вещества на его плотность ρ: таким образом, Vm = M/ρ. Молярный объём характеризует плотность упаковки молекул в данном веществе. Для простых веществ иногда используется термин атомный объём[1].

В Международной системе единиц (СИ) единицей измерения молярного объёма является кубический метр на моль (русское обозначение: м3/моль; международное: m3/mol).

Молярный объём смеси[ | ]

Молярный объём смеси веществ, имеющей плотность ρc и содержащей N компонентов с массовыми долями xi и молярными массами Mi, равен

V c = ∑ i = 1 N x i M i ρ c . {\displaystyle V_{\rm {c}}={\frac {\displaystyle \sum _{i=1}{N}x_{i}M_{i}}{\rho _{\mathrm {c} }}}.}

Стандартный молярный объём[ | ]

Согласно закону Авогадро, 1 моль идеального газа при нормальных условиях (T = 273,15 K, P = 101 325 Па) имеет один и тот же объём Vm = RT/P= 22,413962(13) л/моль[2], называемый молярным объёмом идеального газа (здесь T — абсолютная температура, P — давление, R — универсальная газовая постоянная).

Молярный объём кристаллов[ | ]

Объём Vя элементарной ячейки кристалла можно вычислить из параметров кристаллической структуры, которые определяются с помощью рентгеноструктурного анализа. Объём ячейки связан с молярным объёмом следующим образом:

Vm = VяNA/Z,

где Z — количество формульных единиц в элементарной ячейке.

Значения молярного объёма химических элементов[ | ]

Ниже приведены значения молярного (атомного) объёма простых веществ в см3/моль (10−6 м3/моль, 10−3 л/моль) при нормальных условиях либо (для элементов, газообразных при н.у.) при температуре конденсации и нормальном давлении.

ГруппаI A (1)II A (2)III B (3)IV B (4)V B (5)VI B (6)VII B (7)VIII B (8)VIII B (9)VIII B (10)I B (11)II B (12)III A (13)IV A (14)V A (15)VI A (16)VII A (17)VIII A (18)
Период
1H14,0He31,8
2Li13,1Be5B4,6C5,3N17,3O14F17,1Ne16,8
3Na23,7Mg14Al10Si12,1P17S15,5Cl18,7Ar24,2
4K45,3Ca29,9Sc15Ti10,6V8,35Cr7,23Mn7,39Fe7,1Co6,7Ni6,6Cu7,1Zn9,2Ga11,8Ge13,6As13,1Se16,5Br23,5Kr32,2
5Rb55,9Sr33,7Y19,8Zr14,1Nb10,8Mo9,4Tc8,5Ru8,3Rh8,3Pd8,9Ag10,3Cd13,1In15,7Sn16,3Sb18,4Te20,5I25,7Xe42,9
6Cs70Ba39*Hf13,6Ta10,9W9,53Re8,85Os8,43Ir8,54Pt9,1Au10,2Hg14,8Tl17,2Pb18,3Bi21,3Po22,7Atн/дRnн/д
7Frн/дRa45**Rfн/дDbн/дSgн/дBhн/дHsн/дMtн/дDsн/дRgн/дCnн/дNhн/дFlн/дMcн/дLvн/дTsн/дOgн/д
Лантаноиды*La22,5Ce21Pr20,8Nd20,6Pm19,96Sm19,9Eu28,9Gd19,9Tb19,2Dy19Ho18,7Er18,4Tm18,1Yb24,8Lu17,8
Актиноиды**Ac22,54Th19,8Pa15U12,5Np21,1Pu12,12Am20,8Cm18,28Bkн/дCfн/дEsн/дFmн/дMdн/дNoн/дLrн/д

См. также[ | ]

  • Число Авогадро
  • Удельный объём
  • Молярная масса
  • Молярная теплоёмкость

Примечания[ | ]

  1. ↑ Следует отметить, что для молекулярных кристаллов простых веществ молярный объём, определяемый через 1 моль молекул, не равен атомному объёму, поскольку количество атомов не равно количеству молекул.

    В этих случаях необходимо уточнять, относится ли указанная величина к молекулярному или к атомному молярному объёму. Так, атомный молярный объём иода (кристаллы, состоящие из двухатомных молекул I2) вдвое меньше молекулярного молярного объёма.

  2. ↑ CODATA Value: molar volume of ideal gas (273.15 K, 101.325 kPa)

Источник: https://encyclopaedia.bid/%D0%B2%D0%B8%D0%BA%D0%B8%D0%BF%D0%B5%D0%B4%D0%B8%D1%8F/%D0%9C%D0%BE%D0%BB%D1%8F%D1%80%D0%BD%D1%8B%D0%B9_%D0%BE%D0%B1%D1%8A%D1%91%D0%BC

Молярный объем газов. Полные уроки — Гипермаркет знаний

Молярный объем

Гипермаркет знаний>>Химия>>Химия 8 класс. Полные уроки>>Химия: Молярный объем газов. Полные уроки

Тема: Молярный объем газов.

Цели урока:

  • сформировать понятия о молярном объеме газов, а также научить производить расчеты, опираясь на закон Авогадро и его следствие.

Задачи урока:

• обучающие: изучит закон объемных отношений, закон Авогадро, научиться решать задачи;

• развивающие:  сформировать познавательный интерес к химии, умение выделять признаки и свойства объектов, делать выводы и устанавливать причинно-следственные связи;

• воспитательные: развить коммуникативные навыки учащихся.

Основные термины:

Закон Авогадро – это один из самых важных законов химии (сформулирован Амадео Авогадро в 1811г), гласящий, что «в равных объемах разных газов, которые взяты при одинаковом давлении и температуре, содержится одинаковое число молекул».

Молярный объем газов – объем газа, содержащий 1 моль частиц этого газа.

Нормальные условия – температура 0 оС (273 K) и давление 1 атм (760 мм ртутного столба или 101 325 Па).

Проверка домашнего задания.

Ответьте на вопросы:

1. Что называется атомом? (Атом – самая мелкая химически неделимая часть химического элемента, которая является носителем его свойств).

2. Что такое моль? (Моль – это количества вещества, которое равно 6,02.1023 структурных единиц этого вещества – молекул, атомов, ионов. Это количество вещества, содержащее столько же частиц, сколько содержится атомов в 12 г углерода).

3. В чем измеряется количество вещества? (В моль).

4. В чем измеряется масса вещества? (Масса вещества измеряется в граммах).

5. Что такое молярная масса и в чем она измеряется? (Молярная масса – это масса 1 моль вещества. Она измеряется в г/моль).

Закон Авогадро. Постоянная Авогадро.

Перед тем, как начать изучать новую тему, давайте освежим в памяти, что такое атом:

Первые количественные исследования реакций между газами принадлежат французскому ученому Гей-Люссаку, который является автором закона объемных отношений и законов о тепловом расширении газов.

Закон объемных отношений гласит, что при постоянных давлении и температуре объемы вступающих в реакцию газов относятся друг к другу как простые целые числа. На рисунке 1 приведен пример этого закона.

 

Рис. 1. Иллюстрация закона объемных отношений.

Эти законы Гей-Люссака были объяснены в 1811 году итальянским физиком Амадео Авогадро.

Закон Авогадро – это один из самых важных законов химии (сформулирован Амадео Авогадро в 1811г), гласящий, что «в равных объемах разных газов, которые взяты при одинаковом давлении и температуре, содержится одинаковое число частиц». 

Если вы посмотрите на рисунок 2, то увидите пример закона Авогадро.

Рис. 2. Иллюстрация закона Авогадро.

А теперь давайте попробуем определить, что такое постоянная Авогадро. Для этого определим количество атомов водорода, кислорода и углерода. 

а) H-водород

Ан= 1а.е.м.

1а.е.м = 1,66*10-24г 

Теперь подсчитаем количество атомов водорода в 1 г.

Nн= 1г / (1,66*10-24) г = 6,02*1023

б) O-кислород

Ао= 16а.е.м = 16*1.67* 10-24 г

No= 16г / (16 *1.66 * 10-24) г =6,02 * 1023

в) C-углерод

Ас= 12а.е.м = 12*1.67*10-24 г

Nc= 12г / (12* 1.66*10-24) г   = 6,02*1023

Вы видите, что если мы возьмем массу вещества,  равную атомной массе по величине, но взятую в граммах, то для любого вещества там всегда будет 6.02 *1023 атомов этого вещества.

Nа = 6,02*1023  – число  или постоянная  Авогадро.

Понятие моль и значение постоянной Авогадро описывается в видео:

Следствия закона Авогадро.

Из закона Авогадро вытекают 2 следствия:

1. Один моль любого газа занимает одинаковый объем при одинаковых условиях. В частности, при нормальных условиях, т. е. при 0 °C (273К) и 101,3 кПа, объём 1 моля газа равен 22,4 л. Этот объём называют молярным объёмом газа Vm. Пересчитать эту величину на другие температуру и давление можно с помощью уравнения Менделеева-Клапейрона (Рисунок 3).

Рис. 3. Уравнение Менделеева-Клапейрона.

Давайте посмотрим видео, в котором это следствие доказывается:

Молярный объем газа при нормальных условиях – фундаментальная физическая постоянная, широко используемая в химических расчетах. Она позволяет применять объем газа вместо его массы. Значение молярного объема газа при н.у. является коэффициентом пропорциональности между постоянными Авогадро и Лошмидта (Рисунок 4)

Рис. 4. Значение молярного объема газа при н.у.

2. Молярная масса первого газа равна произведению массы молярной второго газа на относительную плотность по второму первого газа. Это положение имело огромное значение для развития химии, т.к.

оно дало возможность определять частичный вес тел, которые способны переходить в парообразное или газообразное состояние.

Следовательно, отношение массы определенного объема одного газа к массе такого же объема другого газа, взятого при тех же условиях, называется плотностью первого газа по второму (Рисунок 5).

Рис. 5. Плотность первого газа по второму.

На рисунке 6 представлена взаимосвязь физических величин:

Рис. 6. Взаимосвязь физических величин

Решение задач.

На рисунке 7 показаны примеры решения задач, связанных с молярным объемом газов и законом Авогадро.

Рис. 7. Пример решения задачи на определение массы газа.

Давайте решим еще одну задачу.

Дано:  V(CH4)=2 л. Найти V(CO2).

Решение: 1) Запишите уравнение химической реакции и над и под формулами проставьте исходные данные, соответствующие уравнению реакции: 

2 л                           x л

CH4     +    2O2   =   CO2    +   2H2O

1 объем                  1 объем

1л                            1 л

2) Вычислите объем углекислого газа, выделившегося в результате реакции:

1 л CH4  — 1 л CO2

2 л CH4  — х л CO2

2 л/1 л = х л/1 л;

х = 2 л.

Ответ: V(CO2)=2 л.

Выводы

1. Закон Авогадро гласит – в равных объемах разных газов, которые взяты при одинаковом давлении и температуре, содержится одинаковое число частиц.

2. Постоянная Авогадро имеет величину 6.02 *1023.

3. Из закона Авогадро вытекает два следствия: один моль любого газа занимает одинаковый объем при одинаковых условиях; молярная масса первого газа равна произведению массы молярной второго газа на относительную плотность по второму первого газа.

4. При нормальных условиях 1 моль газа имеет объем 22,4 л.

Контролирующий блок.

1. Что такое молярный объем газа?

2. Сформулируйте закон Авогадро.

3. Как найти постоянную Авогадро и чему она равна?

4. сформулируйте следствия закона Авогадро.

5. Чему равен объем 1 моль газа при нормальных условиях?

6. Как найтимолярный объем газа?

Домашнее задание.

1. Рассчитайте, какой объем занимают 5 моль аммиака при нормальных условиях.

2. Определите, какой объем занимают 1,204 • 1023 молекул кислорода при нормальных условиях.

Список литературы:

1. Урок на тему «Закон Авогадро» Давыдова И.В., учитель химии, АНО МОУ СОШ №6, г.Краснокамск, Пермский край.

2. Урок на тему «Молярный объем газов» Баженов А.А., учитель химии, МОУ Охтеурская ОСШ.

3. И.С.Москалёва “Решаем и играем”: ж-л “Химия в школе”, №1, 2008.

Над уроком работали:

Давыдова И.В.

Баженов А.А.

Борисенко И.Н.

Поставить вопрос о современном образовании, выразить идею или решить назревшую проблему Вы можете на Образовательном форуме, где на международном уровне собирается образовательный совет свежей мысли и действия.

Создав блог, Вы не только повысите свой статус, как компетентного преподавателя, а и сделаете весомый вклад в развитие школы будущего.

Гильдия Лидеров Образования открывает двери для специалистов  высшего ранга и приглашает к сотрудничеству в направлении создания лучших в мире школ.

Предмети > Химия > Химия 8 класс

Источник: http://edufuture.biz/index.php?title=%D0%9C%D0%BE%D0%BB%D1%8F%D1%80%D0%BD%D1%8B%D0%B9_%D0%BE%D0%B1%D1%8A%D0%B5%D0%BC_%D0%B3%D0%B0%D0%B7%D0%BE%D0%B2._%D0%9F%D0%BE%D0%BB%D0%BD%D1%8B%D0%B5_%D1%83%D1%80%D0%BE%D0%BA%D0%B8

Молярный объём смеси

Молярный объём смеси веществ, имеющей плотность ρc и содержащей N компонентов с массовыми долями xi и молярными массами Mi, равен

Стандартный молярный объём

Согласно закону Авогадро, 1 моль идеального газа при нормальных условиях имеет один и тот же объём Vm = RT/P = 22,413962(13) л/моль, называемый молярным объёмом идеального газа (здесь T — абсолютная температура, P — давление, R — универсальная газовая постоянная). При нормальных условиях большинство газов близки к идеальным, поэтому вся справочная информация о молярном объёме химических элементов обычно относится к их конденсированным фазам, если не оговорено обратное.

Молярный объём идеального газа составляет:

при давлении 100 кПа (1 бар) 22,710947(13) л/моль при 0 °C, при давлении 1 стандартная атмосфера (101,325 кПа) 22,413962(13) л/моль при 0 °C.

Молярный объём кристаллов

Объём Vя элементарной ячейки кристалла можно вычислить из параметров кристаллической структуры, которые определяются с помощью рентгеноструктурного анализа. Объём ячейки связан с молярным объёмом следующим образом:

Vm = VяNA/Z,

где Z — количество формульных единиц в элементарной ячейке.

Значения молярного объёма химических элементов

Ниже приведены значения молярного (атомного) объёма простых веществ в см3/моль (10−6 м3/моль, 10−3 л/моль) при нормальных условиях либо (для элементов, газообразных при н.у.) при температуре конденсации и нормальном давлении.

ГруппаI A (1)II A (2)III B (3)IV B (4)V B (5)VI B (6)VII B (7)VIII B (8)VIII B (9)VIII B (10)I B (11)II B (12)III A (13)IV A (14)V A (15)VI A (16)VII A (17)VIII A (18)
Период
1H
14,0
He
31,8
2Li
13,1
Be
5
B
4,6
C
5,3
N
17,3
O
14
F
17,1
Ne
16,8
3Na
23,7
Mg
14
Al
10
Si
12,1
P
17
S
15,5
Cl
18,7
Ar
24,2
4K
45,3
Ca
29,9
Sc
15
Ti
10,6
V
8,35
Cr
7,23
Mn
7,39
Fe
7,1
Co
6,7
Ni
6,6
Cu
7,1
Zn
9,2
Ga
11,8
Ge
13,6
As
13,1
Se
16,5
Br
23,5
Kr
32,2
5Rb
55,9
Sr
33,7
Y
19,8
Zr
14,1
Nb
10,8
Mo
9,4
Tc
8,5
Ru
8,3
Rh
8,3
Pd
8,9
Ag
10,3
Cd
13,1
In
15,7
Sn
16,3
Sb
18,4
Te
20,5
I
25,7
Xe
42,9
6Cs
70
Ba
39
*Hf
13,6
Ta
10,9
W
9,53
Re
8,85
Os
8,43
Ir
8,54
Pt
9,1
Au
10,2
Hg
14,8
Tl
17,2
Pb
18,3
Bi
21,3
Po
22,7
At
н/д
Rn
н/д
7Fr
н/д
Ra
45
**Rf
н/д
Db
н/д
Sg
н/д
Bh
н/д
Hs
н/д
Mt
н/д
Ds
н/д
Rg
н/д
Cn
н/д
Uut
н/д
Fl
н/д
Uup
н/д
Lv
н/д
Uus
н/д
Uuo
н/д
Лантаноиды*La
22,5
Ce
21
Pr
20,8
Nd
20,6
Pm
19,96
Sm
19,9
Eu
28,9
Gd
19,9
Tb
19,2
Dy
19
Ho
18,7
Er
18,4
Tm
18,1
Yb
24,8
Lu
17,8
Актиноиды**Ac
22,54
Th
19,8
Pa
15
U
12,5
Np
21,1
Pu
12,12
Am
20,8
Cm
18,28
Bk
н/д
Cf
н/д
Es
н/д
Fm
н/д
Md
н/д
No
н/д
Lr
н/д

См. также

  • Число Авогадро
  • Удельный объём
  • Молярная масса
  • Молярная теплоёмкость

Примечания

  1. Следует отметить, что для молекулярных кристаллов простых веществ молярный объём, определяемый через 1 моль молекул, не равен атомному объёму, поскольку количество атомов не равно количеству молекул.

    В этих случаях необходимо уточнять, относится ли указанная величина к молекулярному или к атомному молярному объёму. Так, атомный молярный объём иода (кристаллы, состоящие из двухатомных молекул I2) вдвое меньше молекулярного молярного объёма.

  2. CODATA Value: molar volume of ideal gas (273.15 K, 101.

    325 kPa)

молярный объём конуса, молярный объём параллелепипеда, молярный объём цилиндра, молярный объём шара

Молярный объём Информацию О

Молярный объём

Молярный объём
Молярный объём Вы просматриваете субъект
Молярный объём что, Молярный объём кто, Молярный объём описание

There are excerpts from wikipedia on this article and video

Наш сайт имеет систему в функции поисковой системы. Выше: “что вы искали?”вы можете запросить все в системе с коробкой. Добро пожаловать в нашу простую, стильную и быструю поисковую систему, которую мы подготовили, чтобы предоставить вам самую точную и актуальную информацию.

Поисковая система, разработанная для вас, доставляет вам самую актуальную и точную информацию с простым дизайном и системой быстрого функционирования. Вы можете найти почти любую информацию, которую вы ищете на нашем сайте.

На данный момент мы служим только на английском, турецком, русском, украинском, казахском и белорусском языках.
Очень скоро в систему будут добавлены новые языки.

Жизнь известных людей дает вам информацию, изображения и видео о сотнях тем, таких как политики, правительственные деятели, врачи, интернет-сайты, растения, технологические транспортные средства, автомобили и т. д.

Источник: https://www.turkaramamotoru.com/ru/%D0%9C%D0%BE%D0%BB%D1%8F%D1%80%D0%BD%D1%8B%D0%B9-%D0%BE%D0%B1%D1%8A%D1%91%D0%BC-194500.html

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.

    ×
    Рекомендуем посмотреть