Пример 1.1
Какой объем при 600 мм рт.ст. и 20оС будут занимать 2г сероводорода?
Решение:
По уравнению Клапейрона-Менделеева
откуда
Данные в условии задачи значения давления и температуры переводим в систему СИ и подставляем в расчетную формулу:
Пример 1.2
Определите молярную массу ацетона, если он в парообразном состоянии при температуре 87оС и давлении 720 мм рт.ст. занимает объем 0,5 л. Навеска взятого вещества равна 0,93 г.
Решение:
По уравнению Клапейрона-Менделеева
откуда .
Пример 1.3
Газ, полученный при прокаливании 4,9 г бертолетовой соли, смешали в сосуде вместимостью 4 л с газом, полученным при взаимодействии 6,0 г кальция с водой. Найти состав газовой смеси, а также общее и парциальные давления и парциальные объемы газов при .
Решение:
Запишем уравнения реакций разложения бертолетовой соли и взаимодействия кальция с водой:
.
Определим количество выделившихся газов, учитывая, что и .
, , .
Находим состав смеси.
.
Общее давление рассчитываем по уравнению Менделеева-Клапейрона
|
|
Парциальные давления и объемы определяем по формулам и откуда:
; .
; .
Пример 1.4
Определить плотность смеси газов: 5 моль азота и 10 моль кислорода, содержащихся в баллоне при температуре и давлении .
Решение:
Согласно определению плотности имеем
где и - массы азота и кислорода соответственно; объем баллона.
Выразим массу каждого газа через количество вещества и молярную массу:
, .
Для определения объема газа в смеси воспользуемся уравнением Менделеева-Клапейрона:
.
Тогда
. .
Запишем величины, входящие в расчетную формулу в единицах СИ:
Вычисляем плотность смеси газов
.
Пример 1.5
Смесь гелия и аргона массой 5 г занимает объем 10 л при 25оС и 1 атм. Определите состав смеси в массовых процентах.
Решение
Учитывая, что где масса смеси, и, следовательно, , получим уравнение
Из этого уравнения можно определить