Відносна щільність водню за киснем дорівнює. Неорганічна хімія

Інструкція

Для того, щоб впоратися із завданням, необхідно використовувати формули на відносній щільності:

Спочатку знайдіть відносну молекулярну масу аміаку, яку можна розрахувати за таблицею Д.І. Менделєєва.

Ar(N) = 14, Ar(H) = 3 х 1 = 3, звідси
Mr (NH3) = 14 + 3 = 17

Підставте отримані дані у формулу на визначення відносної щільності повітрям:
D (повітря) = Mr (аміаку)/ Mr (повітря);
D (повітря) = Mr (аміаку)/29;
D (повітря) = 17/29 = 0,59.

Приклад № 2. Обчисліть відносну густину аміаку воднем.

Підставте дані у формулу на визначення відносної щільності водню:
D (водень) = Mr (аміаку)/ Mr (водню);
D (водень) = Mr (аміаку)/2;
D (водень) = 17/2 = 8, 5.

Водень (від латинського «Hydrogenium» – «що породжує воду») – перший елемент таблиці Менделєєва. Широко поширений, існує у вигляді трьох ізотопів – протию, дейтерію та тритію. Водень є легким безбарвним газом (у 14,5 разів легшим за повітря). У суміші з повітрям та киснем дуже вибухонебезпечний. Використовується в хімічній, харчової промисловості, а також як ракетне паливо. Ведуться дослідження щодо можливості використання воднюяк паливо для автомобільних двигунів. густина водню(як і будь-якого іншого газу) можна визначити різними способами.

Інструкція

По-перше, виходячи з універсального визначеннягустини – кількість речовини в одиниці об'єму. У тому випадку, якщо знаходиться в герметичній посудині, густина газу визначається елементарно, за формулою (М1 – М2)/V, де М1 – Загальна масасудини з газом, М2 - маса порожньої судини, а V - внутрішній обсяг судини.

Якщо ж потрібно визначити густину водню, Маючи такі вихідні дані, як , тут на допомогу приходить універсальне рівняння стану ідеального газу, чи рівняння Менделєєва – Клапейрона: PV = (mRT)/M.
P – тиск газу
V – його обсяг
R – універсальна газова постійна
Т – температура газу в Кельвіна
M – молярна маса газу
m – фактична маса газу.

Ідеальним газом вважається така математична газу, в якій потенційною енергієюмолекул у порівнянні з їх кінетичною енергієюможна знехтувати. У моделі ідеального газу між молекулами не діють сили тяжіння або відштовхування, а зіткнення частинок з іншими частинками або стінками судини абсолютно пружні.

Зрозуміло, ні водень, ні інший газ не є ідеальним, але ця модель дозволяє обчислення з досить високою точністю при близьких до атмосферного тиску і кімнатній температурі. Наприклад, дане завдання: знайти щільність воднюпри тиску 6 та температурі 20 градусів за Цельсієм.

Спочатку переведіть усі вихідні величини до системи СІ (6 атмосфер = 607950 Па, 20 градусів Ц=293 градуси К). Потім напишіть рівняння Менделєєва-Клапейрона PV = (mRT)/M. Перетворіть його у вигляді: P = (mRT)/MV. Оскільки m/V є густина (відношення маси речовини до його обсягу), то отримуєте: густина водню= PM/RT, причому всі необхідні дані для вирішення ми маємо. Ви знаєте величину тиску (607950), температуру (293), універсальну газову постійну (8,31), молярну масу водню (0,002).

Підставивши ці дані у формулу, ви отримаєте: щільність воднюпри заданих умовтиску та температури дорівнює 0,499 кг/кубічний метр, або приблизно 0,5.

Джерела:

• як знайти щільність водню

густина- це одна з характеристик речовини, така сама, як маса, об'єм, температура, площа. Вона дорівнює відношенню маси обсягу. Основне завдання – навчитися обчислювати цю величину та знати, від чого вона залежить.

Інструкція

густина- це чисельне ставлення до обсягу речовини. Якщо ви хочете визначити щільність речовини, а вам відомі її маса і обсяг, знаходження щільності не складе вам труднощів. Найпростіший спосіб знайти щільність у даному випадку- Це p = m/V. Вона кг/м^3 в системі СІ. Однак далеко не завжди дано ці два значення, тому слід знати кілька способів, за допомогою яких можна обчислити густину.

густинамає різні значеннязалежно від виду речовини. Крім того, щільність змінюється і від ступеня солоності та температури. При зменшенні температури густина збільшується, а при зниженні ступеня солоності знижується і густина. Наприклад, щільність Червоного моря, як і раніше, вважається високою, а в Балтійському морі вона вже менша. Всі ви помічали, що якщо у воду підлити, воно спливає. Все це відбувається через те, що має більше низьку щільність, ніж вода. Метали і кам'яні речовини, навпаки, тонуть, тому що їх щільність вища. На підставі щільності тіл виникла їх плавання.

Завдяки теорії плавання тіл, за якою можна знайти щільність тіла, води, об'єм всього тіла та об'єм його зануреної частини. Ця формула має вигляд: Vзанур. частини / V тіла = p тіла / p рідк. Звідси випливає, що щільність тіла можна знайти таким чином: р тіла = V занур. частини * р рідкий / V тіла.Ця умова виконується виходячи з табличних даних і заданих обсягів V занур. частини та V тіла.

Відео на тему

Порада 4: Як обчислити відносну молекулярну масу речовини

Відносна молекулярна маса - це безрозмірна величина, що показує у скільки разів маса молекули більше 1/12 маси атома вуглецю. Відповідно, маса атома вуглецю дорівнює 12 одиниць. Визначити відносну молекулярну масу хімічної сполукиможна, склавши маси атомів, у тому числі складається молекула речовини.

Вам знадобиться

• - ручка;
• - папір для записів;
• - Калькулятор;
• - таблиця Менделєєва.

Інструкція

Знайдіть у таблиці Менделєєва комірки елементів, у тому числі складається дана молекула. Значення відносних атомних мас (Ar) для кожної речовини вказані в нижньому лівому кутку комірки. Перепишіть їх округливши до цілого числа: Ar(H) – 1; Ar(P) - 31; Ar(O) - 16.

Визначте відносну молекулярну масу сполуки (Mr). Для цього помножте атомну масукожного елемента кількість атомів в . Потім складіть значення, що вийшло. Для ортофосфорної кислоти: Mr(н3ро4) = 3 * 1 + 1 * 31 + 4 * 16 = 98.

Відносна молекулярна маса чисельно збігається з молярною масою речовини. У деяких завданнях використовується цей зв'язок. Приклад: газ при температурі 200 К та тиску 0,2 МПа має густину 5,3 кг/мз. Визначити його відносну молекулярну масу.

Використовуйте рівняння Менделєєва-Клайперону для ідеального газу: PV = mRT/M, де V – обсяг газу, м3; m – маса даного об'їла газу, кг; M – молярна маса газу, кг/моль; R – універсальна постійна газова. R=8.314472 м2кг з-2 К-1 Моль-1; T - газу, К; P – абсолютний тиск, Па. Виразіть із цієї залежності молярну масу: М = mRT/(PV).

Як відомо, густини: p = m/V, кг/м3. Підставте її у вираз: М = рRT/P. Визначте молярну масу газу: М = 5,3 * 8,31 * 200 / (2 * 10 ^ 5) = 0,044 кг / моль. Відносна молекулярна маса газу: Mr = 44. Можна припустити, що це вуглекислий газ: Mr(CO2) = 12 + 16*2 = 44.

Джерела:

• обчисліть відносні молекулярні маси

У хімічних лабораторіях та під час проведення хімічних дослідівв домашніх умовах часто буває необхідно визначити відносну густину тієї чи іншої речовини. Відносна густинаявляє собою відношення щільності конкретної речовини до щільності іншої при певних умовабо до густини еталонної речовини, за яку приймається дистильована вода. Відносна щільність виражається абстрактним числом.

Вам знадобиться

• - таблиці та довідники;
• - Ареометр, пікнометр або спеціальні ваги.

Інструкція

Відносну щільність речовин стосовно щільності дистильованої води визначайте за формулою: d=p/p0, де d – відносна щільність, що шукається, p – щільність досліджуваної речовини, p0 – щільність еталонної речовини. Останній параметр табличний і визначений досить точно: при 20оС вода має густину 998,203 кг/куб.м, а максимальної щільностівона досягає за 4оС – 999,973 кг/куб.м. Перед обчисленнями не забувайте, що р і р0 повинні бути виражені в однакових одиницяхвимірювання.

Крім того, про відносну щільність речовини можна дізнатися у фізичних та хімічних довідниках. Числове значення відносної щільності завжди дорівнює відносній питомій вазі тієї ж речовини в тих самих умовах. Висновок: користуйтеся таблицями відносних питомих терезів як і, якби це були таблиці відносної щільності.

Визначаючи відносну щільність, завжди враховуйте температуру досліджуваної та еталонної речовини. Справа в тому, що щільність речовин зменшується при і збільшується при охолодженні. Якщо температура досліджуваної речовини відрізняється зразком, внесіть поправку. Її обчисліть як середню зміну відносної густини на 1оС. Потрібні дані шукайте за номограм температурних поправок.

Для швидкого обчисленнявідносної густини рідин на практиці використовуйте ареометр. Для вимірювання відносної та сухих речовин використовуйте пікнометри та спеціальні ваги. Класичний ареометр є скляною трубкою, що розширюється в нижній частині. На нижньому кінці трубки є резервуар або спеціальна речовина. На верхній частині трубки нанесені поділки, що показують числове значеннявідносної густини досліджуваної речовини. Багато ареометрів додатково оснащують термометрами для вимірювання температури досліджуваної речовини.

Закон Авогадро

Віддаленість молекул газоподібної речовини одна від одної залежить від зовнішніх умов: тиску та температури. При однакових зовнішніх умовпроміжки між молекулами різних газіводнакові. Закон Авогадро, відкритий 1811 року, свідчить: в рівних обсягахрізних газів при однакових зовнішніх умовах (температурі та тиску) міститься однакове числомолекул. Тобто. якщо V1=V2, T1=T2 і P1=P2, то N1=N2, де V – обсяг, T – температура, P – тиск, N – число молекул газу (індекс «1» в одного газу, «2» – у іншого).

Перше слідство із закону Авогадро, молярний обсяг

У першому слідстві із закону Авогадро стверджується, що однакова кількість молекул будь-яких газів за тих самих умов займає однаковий обсяг: V1=V2 при N1=N2, T1=T2 і P1=P2. Об'єм одного моля всякого газу (молярний об'єм) – постійна величина. Нагадаємо, що в 1 молі міститься Авогадрове число частинок - 6,02 х10 ^ 23 молекул.

Таким чином, молярний об'єм газу залежить тільки від тиску та температури. Зазвичай розглядають гази при нормальному тиску та нормальній температурі: 273 К (0 градусів Цельсія) та 1 атм (760 мм рт. ст., 101325 Па). За таких нормальних умовах, що позначаються "н.у.", молярний об'єм будь-якого газу дорівнює 22,4 л/моль. Знаючи цю величину, можна розрахувати обсяг будь-якої заданої маси та будь-якого заданої кількостігазу.

Друге слідство із закону Авогадро, відносні щільності газів

Для розрахунку відносних густин газів застосовується друге слідство із закону Авогадро. За визначенням, густина речовини – це відношення її маси до її обсягу: ρ=m/V. Для 1 молячи речовини маса дорівнює молярній масі M, а об'єм – молярному об'єму V(M). Звідси густина газу становить ρ=M(газу)/V(M).

Нехай є два газу – X та Y. Їх щільності та молярні маси – ρ(X), ρ(Y), M(X), M(Y), пов'язані між собою співвідношеннями: ρ(X)=M(X)/ V(M), ρ(Y)=M(Y)/V(M). Відносною щільністю газу X газу Y, що позначається як Dy(X) називається відношення щільностей цих газів ρ(X)/ρ(Y): Dy(X)=ρ(X)/ρ(Y)=M(X)xV( M)/V(M)xM(Y)=M(X)/M(Y). Молярні обсяги скорочуються, і з цього можна зробити висновок, що відносна щільність газу X газу Y дорівнює відношенню їх молярних або відносних молекулярних мас (чисельно вони рівні).

Щільності газів нерідко визначають по відношенню до водню, найлегшого з усіх газів, молярна маса якого – 2 г/моль. Тобто. якщо в задачі сказано, що невідомий газ X має щільність водню, скажімо, 15 (відносна щільність – безрозмірна величина!), то знайти його молярну масу не складе труднощів: M(X)=15xM(H2)=15x2=30 г/ міль. Часто вказують також відносну щільність газу повітрям. Тут необхідно знати, що середня відносна молекулярна маса повітря дорівнює 29 і множити вже треба не на 2, а на 29.

У даному розділівикористані матеріали методичного посібника"Навчання розв'язанню задач з хімії". Автори - упорядники: вчитель хімії вищої категорії, методист Установи освіти «Гімназії №1 м. Гродно» Толкач Л.Я.; методист навчально-методичного відділу Установи освіти «Гродненський ОІПК та ПРР та СВ» Коробова Н.П.

Обчислення з використанням молярного об'єму газів.

Обчислення відносної густини газів.

Об'ємні відносини газів

Один моль будь-якого газу за однакових умов займає той самий обсяг. Так, за нормальних умов (н.у.),тобто. при температурі 0 °С та нормальному атмосферному тиску, що дорівнює 101,3 кПа, один моль будь-якого газу займає обсяг22,4 дм 3 .

Ставленняобсягу газу до відповідної хімічної кількості речовини є величина, яка називаєтьсямолярним обсягом газу (V m):

V m = V/ nдм 3, звідкиV = V m · n

Для того щоб визначити: легший або важчий газ щодо іншого газу, достатньо порівняти їх щільність:

1. Відносна щільність парів граничного альдегіду повітрям дорівнює 2. Виведіть молекулярну формулу альдегіду.

2. Відносна щільність парів граничного альдегіду азоту дорівнює 3,07. Виведіть молекулярну формулу альдегіду.

3. Відносна щільність парів органічної сполуки кисню дорівнює 2,25. Масова частка вуглецю у цьому речовині дорівнює 66,67%, масова частка водню дорівнює 11,11%, масова частка кисню дорівнює 22,22%. Виведіть молекулярну формулу органічної сполуки.

4. Відносна щільність парів органічної сполуки водню дорівнює 50. Масова частка вуглецю у цій речовині дорівнює 72%, масова частка водню дорівнює 12%, масова частка кисню дорівнює 16%. Виведіть молекулярну
формулу органічної сполуки.

5. Відносна щільність парів органічної сполуки водню дорівнює 43. При спалюванні 34,4 г цієї речовини утворюється 44.8 л вуглекислого газу (н. у.) і 36 г води. Виведіть молекулярну формулу органічної сполуки.

6. Відносна щільність пар органічної сполуки по кисню дорівнює 4. При спалюванні 38,4 г цієї речовини утворюється 105,6 г діоксиду вуглецю і 43,2 г води. Виведіть молекулярну формулу органічної сполуки.