Starea gazoasă. Soluții apoase

Starea gazoasă, molul și ecuația de stare

Mol, masă molară, număr de moli din masă, volum și număr de particule; volumul molar în condiții normale; ecuația de stare p·V = n·R·T cu problemele din barem.

  • 25 min
  • La BAC: I.A · III.F.3 · II.D · III.E
  • Verificat pe bareme
Ilustrație: Starea gazoasă, molul și ecuația de stare
Ilustrație generată pentru ZECE (artistică, nu o planșă științifică: pentru detalii exacte vezi schemele din lecție).

ții minte doar fișa asta și ești acoperit

Fișa de aur

  1. 01

    n = m / M = N / N_A = V / Vm (V în L, Vm = 22,4 L/mol în condiții normale).

    Truc: Trei drumuri spre același mol.

  2. 02

    p · V = n · R · T, cu R = 0,082 L·atm·mol⁻¹·K⁻¹ și T = t + 273 (în kelvin).

  3. 03

    Într-un mol sunt 6,022·10²³ particule: atomi la substanțe atomice, molecule la cele moleculare.

  4. 04

    Numărul de atomi dintr-o probă = n(molecule) · atomi/moleculă · N_A; la neon, atomii = moleculele (gaz monoatomic).

  5. 05

    Unități: dacă R = 0,082, presiunea e în atm, volumul în L, T în K. Altfel, rezultatul e greșit chiar dacă formula e bună.

1 din 6

Pe scurt

3 minesențialul, de recitit oricând

Culorile din lecție:termencifră, datăidee-cheie

  • Mol: 6,022·10²³ particule. M = masa unui mol (g/mol).
  • n = m/M; N = n · N_A; V = n · Vm (c.n., Vm = 22,4 L/mol).
  • p·V = n·R·T; R = 0,082 L·atm·mol⁻¹·K⁻¹; T în kelvin.
  • Gazele nobile sunt monoatomice; H₂, O₂, N₂, Cl₂ sunt diatomice.
  • Densitatea unui gaz: ρ = m/V = p·M / (R·T).

Molul și particulele

3 min o întrebare la final

  1. Masa molară

    Se obține din masele atomice date în subiect. M(H₂O) = 2 · 1 + 16 = 18 g/mol; M(CO₂) = 12 + 32 = 44 g/mol.

  2. Moli

    n = m / M. Pentru 9 g de apă: n = 9 / 18 = 0,5 mol.

  3. Particule

    N = n · N_A. Pentru 0,5 mol de H₂O: 3,011·10²³ molecule și 9,033·10²³ atomi (3 atomi per moleculă).

Ce masă de neon conține 18,066·10²³ atomi?

Volumul molar

5 min o întrebare la final

În condiții normale (0 °C, 1 atm) un mol de orice gaz ocupă 22,4 L. Subiectele dau explicit „Volumul molar (condiții normale): V = 22,4 L·mol⁻¹” când e nevoie de el; atunci folosești V = n · 22,4. Pentru alte condiții (de ex. 27 °C, presiune dată) folosești ecuația de stare.

0,2 mol de gaz
Cantitate
0,2 · 22,4
Volum
4,48 L
0,5 mol de gaz
Cantitate
0,5 · 22,4
Volum
11,2 L
2 mol de gaz
Cantitate
2 · 22,4
Volum
44,8 L
1 / 3

Câți moli sunt în 11,2 L de gaz în condiții normale?

Ecuația de stare a gazului ideal

11 min o întrebare la final

p · V = n · R · T, cu R = 0,082 L·atm·mol⁻¹·K⁻¹ (dat în subiect).

  1. Datele în unități potrivite

    p în atm, V în L, T în K (t + 273), n în mol.

  2. Izolează necunoscuta

    p = n·R·T / V; V = n·R·T / p; n = p·V / (R·T).

  3. Calcul și unitate

    Rezultatul cu unitatea corespunzătoare (atm, L, mol).

Exemple (mase atomice și R din subiect):

Presiunea a 0,5 mol de gaz în 2 L la 27 °C
Rezolvare
p = 0,5 · 0,082 · 300 / 2
Rezultat
6,15 atm
Volumul a 2 mol de gaz la 27 °C și 1 atm
Rezolvare
V = 2 · 0,082 · 300 / 1
Rezultat
49,2 L
Densitatea CO₂ la 27 °C și 1 atm
Rezolvare
ρ = 1 · 44 / (0,082 · 300)
Rezultat
1,79 g/L (aprox.)
1 / 3

Presiunea unui gaz, din ecuația de stare

V = 2 L
0,5 mol de gaz: p = n·R·T / V, cu T în kelvin. La 27 °C, adică 300 K, și 2 L rezultă 6,15 atm, ca în primul exemplu din tabel.

Densitatea gazului: ρ = m / V = (n · M) / V = p · M / (R · T). La aceeași presiune și temperatură, gazul cu M mai mare are densitate mai mare: CO₂ (44 g/mol) este mai dens decât aerul (aproximativ 29 g/mol), deci se depune în straturile de jos.

Ce presiune exercită 20 mol de neon în 4,1 L la 27 °C?

Ce se cere la BAC

2 mincum apare la examen

Greșeli care costă puncte

2 mincapcanele de evitat

  • Folosești temperatura în °C în loc de K.
  • Folosești 22,4 L/mol la o temperatură diferită de 0 °C.
  • Uiți că neonul este monoatomic (atomii = moleculele).
  • Mesteci unitățile: mL în loc de L în ecuația de stare.

Termeni-cheie

Mol
Cantitatea de substanță care conține 6,022·10²³ particule (atomi, molecule, ioni); numărul lui Avogadro: N_A = 6,022·10²³ mol⁻¹.
Masa molară (M)
Masa unui mol de substanță, în g/mol; numeric egală cu masa moleculară relativă (suma maselor atomice).
Volum molar (Vm)
Volumul ocupat de un mol de gaz; în condiții normale (0 °C și 1 atm) este 22,4 L/mol.
Ecuația de stare a gazului ideal
p · V = n · R · T; cu R = 0,082 L·atm·mol⁻¹·K⁻¹ presiunea este în atm, volumul în L, temperatura în K.
Temperatura absolută
T (K) = t (°C) + 273; în ecuația de stare se folosește întotdeauna T în kelvin.
Legea lui Avogadro
Volume egale de gaze diferite, în aceleași condiții de temperatură și presiune, conțin același număr de molecule.

Notițele mele

Salvat local

Surse