Як знайти масу суміші газів?
Автор статті пропонує кілька спосіб визначення маси газової суміші. Один з методів заснований на тому, як визначити масу молекули газу. У статті також проводиться аналогія між сумішшю газів і розчином речовин.
- молярна маса
- маса молекули
- рівняння Менделєєва-Клапейрона
- таблиця Менделєєва
Якщо в посудині знаходиться суміш газів, то розрахувати обсяг цієї суміші і тиск не складе труднощів. Обсяг газу дорівнює обсягу судини, так як гази мають властивість заповнювати всю надану їм ємність. Тиск вимірюють манометром. А от як знайти масу суміші газів? Завдання легко вирішується, якщо відомо процентне вміст газів в даній суміші. Наприклад, нехай в посудині знаходиться 20% вуглекислого газу і 80% кисню. Більшість завдань вимагає знаходження молярної маси речовини. Тому, для розрахунку молярної маси суміші знадобляться ще й відносні молекулярні маси присутніх газів, знайдені за таблицею Менделєєва. Для вуглекислого газу це число становить 44, а для кисню 32.
Молярна маса суміші знаходиться наступним чином, 44 * 0,2 + 32 * 0,8. Розрахувавши таким чином молярну масу, можна вирішити завдання, як визначити масу молекули. Для її знаходження потрібно молярну масу газу розділити на постійну Авогадро, чисельне значення якої Nа = 6.3 моль-1. Щоб розрахувати масу газу проробляємо наступне математичне дію: масу однієї молекули множимо на число молекул. Правда, треба ще вміти знайти кількість молекул кожного газу в посудині. Можна вчинити по-іншому. Для того, як розрахувати масу газу, треба згадати рівняння Менделєєва-Клапейрона PV = mRT / M.
Перетворюючи рівняння, можна отримати розрахункову формулу для знаходження маси газу m = PVM / RT, де М- молярна маса газу-R- універсальна газова стала R = 8,1 Дж / моль. К Р - тиск газу-Т - абсолютна температура-V - об'єм газу. У хімії існує деяка аналогія між сумішшю газів і розчином речовин. Адже розчин - це така ж суміш, наприклад води і солі. Переймаючись питанням, як знайти масу розчину, приходимо до наступного висновку. Потрібно складати масу води і масу розчиненої в ній солі. Точно так само, щоб знайти масу газової суміші, потрібно підсумувати маси входять до неї газів.
На молекулярному рівні діє той же принцип. Як знайти відносну молекулярну масу якого-небудь речовини? Необхідно складати маси всіх атомів, з яких будується молекула цієї речовини. Відносні атомні маси всіх хімічних елементів наведені в тій же знаменитій таблиці Менделєєва. Їх табличні значення треба округляти. Наприклад, відносна атомна маса кисню 16. Таким чином, для газів, рідин, і навіть молекул знаходження загальної маси зводиться до підсумовування мас компонентів, що складають суміш або розчин. Цей принцип складання отримав назву адитивності мас.
