Урок №59. Закон Авогадро. Молярный объём газов

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

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

 

Найти:

V - ?

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

Решение:

ν (Н2) = V(N2 ) / Vm = 33,6 л / 22,4 л/моль = 1,5 моль

 

Ответ: ν (Н2) = 1,5 моль

 

 

Найти:

ν - ?

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

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

 

Найти:

 V - ?

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

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

 

Найти:

 V - ?

Задачи для самостоятельного решения

Решите задачи по приведённому образцу:

1. В каком объеме содержится 12,04 ·1023 молекул углекислого газа - СО2 при н.у.?

2. В каком объеме содержится 3,01·1023 молекул кислорода - О2 при н.у.?


Решите задачи для закрепления:

  1. Найдите массу (н.у.): а) 6 л. О3;  б) 14 л. газа Н2S?
  2. Какой объём водорода при н.у. образуется при взаимодействии 0,23 г натрия с водой?
  3. Какова молярная масса газа, если 1 л. его имеет массу 3,17 г.? (Подсказка! m = ρ·V)