Презентація "“Розрахунки за фізичними формулами(газові закони)”"

“Розрахунки за фізичними формулами(газові закони)”

Практичне значення задач даного типу Отримання навичок застосування газових законів для вирішення хімічних задач, встановлення міжпредметні зв'язків з фізикою і екологією. Число Авогадро використовують, наприклад, для розрахунку підйомної сили повітряних куль, при розрахунку кількості повітря в балонах акваланга, необхідного для дихання під водою протягом відомого часу або в балонах екстреного спливання в підводних човнах.

Базові поняття: Закон об'ємних відношень: Об'єми газів, що вступають у реакцію за однакових умов (температура і тиск), відносяться між собою як прості цілі числа. Закон Авогадро: В однакових об'ємах різних газів за однакових умов(температура і тиск) міститься однакова кількість молекул.

Молярний об'єм газу – це відношення об'єму речовини до кількості цієї речовини. Закон Бойля-Маріотта: за сталої температури об'єм даної кількості газу обернено пропорційний тиску, під яким він перебуває. Закон Гей-Люссака: За сталого тиску зміна об'єму газу прямо пропорційна температурі. Густина першого газу за другим(D) - відношення маси певного об'єму одного газу до маси такого самого об'єму іншого газу (взятого за однакових умов).

Формули, що використовуються для розв'язання Молярний об'єм газу: Закон Бойля-Маріотта: Закон Гей-Люссака: Об'єднаний газовий закон Бойля-Маріотта і Гей-Люссака: де тиск, об'єм і температура газу за нормальних умов

Рівняння Менделєєва-Клапейрона: або де n – кількість речовини газу, моль; m – маса,г; М – молярна маса газу, г/моль; R – універсальна газова стала. R=8,31Дж/мольК

Алгоритм розв'язку Алгоритм «ІГ» (газові закони) Стан ідеального газу характеризується набором п'яти параметрів: Р V, T, m, М. загалом, найбільш складному випадку, в ході процесу з газом змінюються усі п'ять параметрів. Однак, у більшості навчальних завдань розглядаються такі процеси, при яких деякі параметри змінюються, а деякі - залишаються постійними. Тому при вирішенні задач на газові закони зручніше діяти в такій послідовності: 1. З аналізу умови задачі встановити за яким обсягом газу в ході якого процесу слід вести спостереження. 2. Встановити початковий і кінцевий стан цього обсягу газу, визначити які з п'яти параметрів Р,V,Т,m,М змінюються в ході процесу, які залишаються постійними. 3. За результатами аналізу в п. 2 встановити тип процесу, що відбувається з газом (ізотермічний, ізобарний, ізохорний, складний). 4. Записати рівняння процесу, зв'язавши параметри початкового і кінцевого станів. Т = const; P0V0 = Р V - ізотермічний процес; Р = const; V0/T0 = V /T - ізобарний процес; V = const; P0/T0 = Р /T - ізохорний процес. 5. Висловлюючи побічні невідомі в цих рівняннях через додаткові дані завдання, знайти основне невідоме.

Примітки: 1. Коли аналіз умови показує, що газ бере участь у складному процесі, можна використовувати універсальне рівняння Менделєєва- Клапейрона, записавши його двічі, для початкового P0V0=(m0/M0 )RT0 і кінцевого PV=(m/M )RT станів. Після постановки даних постійні параметри підуть з рівнянь автоматично. 2. Якщо процес відбувається зі сумішшю газів, то слід доповнити рішення законом Дальтона: Рсуміші = Р1 + Р2 + ... + Рп . і пам'ятати, що кожна компонента займає весь об'єм посудини, а температура всіх компонент у кожному даному стані однакова.

Графічний алгоритм розв'язування задач за фізичними формулами Аналіз даних умови задачі Дані, необхідні для знаходження маси Закон Гей-Люссака Закон Шарля Закон Бойля-Маріотта Дані, необхідні для встановлення Молекулярної маси сполуки а)відносна густина за іншим газом б) маса певного обєму газу Дані для встановлення типу процесу T,P,V T=const; P=const; V=const Ізотерм. пр Ізобар. Ізохорн.

Який об'єм займає за температури 20 С і тиску 250кПа аміак масою 51г? V - ? Визначаємо кількість речовини аміаку: T=20 C P=250кПа Об'єм аміаку за нормальних умов: Щоб привести об'єм газу до нормальних умов можна скористатися формулою об'єднаного газового закону Бойля-Маріотта і Гей-Люссака: Для аміаку матимемо, враховуючи, що температура Т=(273+20)К=293К: Відповідь: 29,2 л.

Задачі для самостійного розв'язання Який об'єм займе за нормальних умов хлороводень масою 14,6г?(8,96 л). Густина газу за воднем дорівнює 14. Визначте густину цього газу за повітрям. (0,966). Розрахуйте масу 1 повітря за 17 С та тиску 624 мм. рт. ст.(996,875г)

Задачі для контролю навчальних досягнень Яку масу матиме азот об'ємом 30 л за нормальних умов? Який об'єм (н.у.) займуть 0,4 газу, що знаходиться при 50С і тиску 0,954• Па? За 17С деяка кількість газу займає об'єм 580мл. Який об'єм займе ця ж кількість газу за температури 100 С, якщо тиск залишиться незмінним?

Висновок Молярний об'єм газу – це відношення об'єму речовини до кількості цієї речовини. За нормальних умов 1 моль різних газів займає об'єм, що дорівнює 22,4л. В однакових об'ємах різних газів за однакових умов (температура і тиск) міститься однакова кількість молекул.(Закон Авогадро) Густина першого газу за другим(D) - відношення маси певного об'єму одного газу до маси такого самого об'єму іншого газу (взятого за однакових умов).