М оларна запремина гаса

Моларна запремина гаса (V m ) дефинише се као однос запремине гаса (V) и његове количине (n):

(8)

SI-јединица моларне запремине је m 3 /mol, али се у пракси чешће користи децимална јединица dm 3 /mоl. Моларна запремина гасова је физичка величина која зависи од температуре и притиска. Стога се обично изражава при нормалним условима, скраћено н.у., (0 °С, 101,3 kРа). У табeли 2 приказане су моларне запремине идеалног гаса на сталном притиску (101,3 kРа) и различитим температурама. Подсећамо вас да је појам идеалног гаса уведен у циљу лакшег проучавања гасног стања. То је гас између чијих молекула не делују привлачне силе, а укупна запремина молекула је занемарљиво мала у односу на запремину гаса. Ниједан реални гас нема описана идеална својства, али им се може приближити на ниским притисцима и високим температурама (тј. при високом разређењу).

Табела 2. Моларне запремине идеалног гаса на различитим температурама

t (°C)

0 5 10 15 20 25 30 50 75 100

Vm (dm 3 /mol)

22,4 22,8 23,2 23,6 24,1 24,5 24,9 26,5 28,6 30,6

Као што се из табеле 2 види, моларна запремина идеалног гаса при нормалним условима је 22,4 dm 3 /mol. Порастом температуре моларна запремина идеалног гаса расте. Моларне запремине реалних гасова су приближно једнаке 22,4 dm 3 /mol.

Пример 7

Израчунајмо колико се молова кисеоника налази у челичној боци запремине 10 dm 3 , на температури од 15 °С и притиску од 101,3 kРа. V = 10 dm 3 t = 15 °С р = 101,3 kРа n(О 2 ) = ?

Из једначине (8) следи: 15 °С наћи ћемо у табели 2: Моларну запремину кисеоника на

Vm = 23,6 dm 3 /mol.

Уношењем бројчаних вредности у горњи израз добијамо:

Одговор: Челична боца садржи 0,42 мола кисеоника.

Питања и задаци 1. Дефинишите појам релативне атомске масе. 2. Израчунајте релативну атомску масу азота, ако је маса његовог атома 2,3259 · 10 –26 kg. (Одговор: А r = 14,01) 3. На основу вредности релативних атомских маса датих у табели периодног система на почетку књиге, израчунајте масе атома следећих елемената: а) флуора, б) фосфора, в) јода. Добијени резултат изразите у грамима. (Одговор: а) 3,15 · 10 –23 g; б) 5,14 · 10 –23 g; в) 2,11 · 10 –22 g) 4. Да ли има више ат ома у 1 g сребра или у 1 g злата?

Образложите одговор. (Одговор: у 1 g сребра) 5. Литијум се у природи налази у облику два изотопа: Li-6 и Li-7.

Количински удео Li-6 у природној смеши је 6 %, а Li-7,94 %.

Израчунајте релативну атомску масу литијума. (Одговор: 6,94) 6. Израчунајте релативне молекулске масе следећих супстанци: а) сумпора, S 8 , б) метана, СН 4 , в) амонијум-хлорида, NH 4 Сl. (Одговор: а) 256,48; б) 16,04; в) 53,49) 7. Дефинишите појам мола. 8. Израчунајте моларне масе следећих једињења: а) KMnО 4 , б) НNО 3 , в) (NH 4 ) 2 СО 3 . (Одговор: а) 158,04 g/mol; б) 63,01 g/mol; в) 96,09 g/mol) 9. Израчунајте количину атома Мg у 150 g чистог магнезијума. (Одговор: 6,17 молова) 10. Израчунајте количину алуминијума и број атома Аl у узорку овог метала масе 0,27 g. (Одговор: 0,01 mol; 6,02 · 10 21 ) 11. Узорак метана садржи 3,2 мола СН 4 . Израчунајте масу тог узорка. (Одговор: 51,33 g) 12. Израчунајте коју запремину заузима 1 kg водоника при нормалним условима: (Одговор: 11,1 m 3 ) 13. Израчунајте количину молекула N 2 у 50 сm 3 чистог азота ако је моларна запремина гаса 22,4 dm 3 /mol. (Одговор: 2,23 · 10 –3 mol)