Амедео Авогадро
Закон Авогадро: в равных объёмах различных газов при одинаковых условиях (температуре и давлении) содержится одинаковое число молекул. (1811 г, итальянский учёный Амедео Авогадро)
Cледствия из закона Авогадро:
1 следствие:
Одинаковое число молекул различных газов при одинаковых условиях занимает одинаковый объём.
Так, 6,02 ∙ 1023 молекул (1 моль) любого газа и любой смеси газов при (н.у.) занимает объём равный 22,4 л.
Такой объём называется молярным объёмом и обозначается Vm
Молярный объём – это постоянная величина для веществ – газов при нормальных условиях (н.у.):
Vm = 22,4 л/моль
н.у. – это
p = 1амт (101325 Па)
t = 0 ˚C (273 К)
Взаимосвязь молярной массы, молярного объёма, числа Авогадро и количества вещества:
υ = V / Vm = N / Na = m / M
M = ρVm
Задача №1
Образец: Какой объем занимает 0,2 моль N2 при н.у.?
Дано: н.у.
Vm = 22, 4 л/моль
ν (N2) = 0,2 моль
Найти:
V - ?
Решение:
ν (N2) = V(N2 ) / Vm , следовательно
V (N2 ) = ν (N2) · Vm = 0,2 моль · 22,4 л / моль = 4,48 л
Ответ: V (N2 ) = 4,48 л
Задачи для самостоятельного решения
Решите задачи по приведённому образцу:
1. Какой объем занимают 5 моль О2 при н.у.?
2. Какой объем занимают 2,5 моль Н2 при н.у.?
Задача №2
Образец: Какое количество вещества содержит водород объемом 33,6 л при н.у.?
Дано: н.у.
Vm = 22, 4 л/моль
V (H2) = 33,6 л
Найти:
ν - ?
Решение:
ν (Н2) = V(N2 ) / Vm = 33,6 л / 22,4 л/моль = 1,5 моль
Ответ: ν (Н2) = 1,5 моль
Задачи для самостоятельного решения
Решите задачи по приведённому образцу:
1. Какое количество вещества содержит кислород объемом 0,224 л при н.у.?
2. Какое количество вещества содержит углекислый газ объемом 4,48 л при н.у.?
Задача №3
Образец: Какой объем займут 56 г. газа СО при н.у.?
Дано: н.у.
Vm = 22, 4 л/моль
m (CO) = 56 г
Найти:
V - ?
Решение:
ν (CO) = V(CO) / Vm , следовательно
V (CO ) = ν (CO) · Vm
Неизвестное количество вещества найдём по формуле:
ν = m/M
M(CO) = Ar(C) + Ar(O) = 12 + 16 = 28 г/моль
ν (СО) = m/M = 56 г / 28 г/моль = 2 моль
V (CO ) = ν (CO) · Vm = 2 моль · 22,4 л/моль = 44,8 л
Ответ: V (CO ) = 44,8 л
Задачи для самостоятельного решения
Решите задачи по приведённому образцу:
1. Какой объем займут 8 г. газа О2 при н.у.?
2. Какой объем займут 64 г. газа SО2 при н.у.?
Задача №4
Образец: В каком объеме содержится 3·1023 молекул водорода Н2 при н.у.?
Дано: н.у.
Vm = 22, 4 л/моль
N = 3·1023 молекул
Na = 6,02 ·1023 моль-1
Найти:
V - ?
Решение:
ν (Н2) = V(Н2) / Vm , следовательно
V (Н2 ) = ν (Н2) · Vm
Неизвестное количество вещества найдём по формуле:
ν = N / Na = 3·1023 / 6,02 ·1023 моль-1 = 0,48 моль
V (Н2 ) = ν (Н2) · Vm = 0,48 моль · 22,4 л/моль = 10,752 л
Ответ: V (Н2 ) = 10,752 л
Задачи для самостоятельного решения
Решите задачи по приведённому образцу:
1. В каком объеме содержится 12,04 ·1023 молекул водорода СО2 при н.у.?
2. В каком объеме содержится 3,01·1023 молекул водорода О2 при н.у.?
Решите задачи для закрепления:
Найдите массу (н.у.): а) 6 л. О3; б) 14 л. газа Н2S?
Какой объём водорода при н.у. образуется при взаимодействии 0,23 г натрия с водой?