Экзамен: Повторим термодинамику (Тепловые явления). Моль. Закон Авогадро. Молярный объем газа 1 моль идеального газа при стандартных условиях

Экзамен: Повторим термодинамику (Тепловые явления). Моль. Закон Авогадро. Молярный объем газа 1 моль идеального газа при стандартных условиях

Формулировка Кельвина: не возможен периодич. процесс, ед-венным рез-том кот. явл. превращение теплоты, получ. от нагревателя (теплоотдатчика) в эквивалентную Е работу.IIнач. термод-ки искл. возм-ть созд. вечного двигателяIIрода, т.е. двигателя в кот. рабочее тело, совершая круговой процесс, получило бы энергию в форме теплоты от одного внеш. тела и целиком передавало бы её в форме работы другому внеш. телу.

Энтропия и второй закон термодинамики.

Количественной характеристикой теплового состояния сис-мы явл. термод-ая вероятность W, равная числу микроскопических способов, с помощью кот. это состояние может быть достигнуто. Система, предоставленная самой себе, стремится перейти в состояние с большим значениемW. Принято пользоваться не самой вероятностьюW, а её логарифмом, кот. ещё умножается на пост-ую Больцманаk. Определенную таким образом величинуS=klnWназ.энтропией системы.

Второе начало термодинамики, оред-ее направление тепловых процессов, формулируется как з-н возрастания энтропии:

для всех происходящих в замкнутой системе тепловых процессов энтропия сис-мы возрастает; максимально возможное значение энтропии замкнутой сис-мы достигается в тепловом равновесии:S≥0. Энтропия характеризует меру хаоса, кот. для всех естественных процессов возрастает.

Работы Больцмана в области кинетической теории, разработку Планком квантовой теории излучения и Эйнштейном теории спонтанной эмиссии; в основе всех этих достижений лежит второй з-н термод-ки. При абсолютном нуле температуры энтропия принимает значение, не зависящее от давления, агрегатного состояния и других характеристик вещества. Такое значение можно положить равным нулю.

Это утверждение наз. тепловой теоремой. Теорема не вытекает из первых двух начал, поэтому в силу своей общности она рассматривается как третье начало термодинамики.

Экзамен: Повторим термодинамику (Тепловые явления). Моль. Закон Авогадро. Молярный объем газа 1 моль идеального газа при стандартных условиях

Нужно учесть, что масса 1 моля вещества (мольная масса), выраженная в граммах, численно равна относительной молекулярной массе этого вещества.

ПРИМЕР 1. Выразить в граммах массу одной молекулы СО.

Решение. Молекулярная масса углекислого газа равна 44. Следовательно, мольная масса СО равна 44 г/ моль. В 1 моле углекислого газа содержится 6,02 × 10 молекул. Отсюда находим массу одной молекулы:

m= 44/ (6,02 × 10) = 7,31 × 10 г.

Согласно закону Авогадро в равных объемах любых газов, взятых при одной и той же температуре и одинаковом давлении, содержится одинаковое число молекул. Этот объем называется мольным объемом газа и при нормальных условиях ( при 273 К и давлении 101,325 кПа ) равен 22, 4 л.

Читать еще:  А что если муж слишком увлечется такой ролью? Выделения из половых путей

ПРИМЕР 2. Определить объем, занимаемый 5,25 г азота при температуре 26С и давлении 98,9 кПа (742 мм рт. ст.).

Решение. Зная мольный объем и мольную массу (28 г/ моль) азота, находим объем, который будут занимать 5,25 г азота при нормальных условиях:

28 Г азота занимают объем 22,4 л ,

5,25 г — V ,

откуда V= 5,25 × 22,4/28 = 4,20 л.

Затем приводим полученный объем к указанным в задаче условиям:

V= PVT / (PT) = 101,3 × 4,20 × 299 / (98,9 × 273) = 4,71 л.

РЕШИТЬ САМОСТОЯТЕЛЬНО ЗАДАЧИ 4-6

4.Определение молекулярных масс веществ в газообразном состоянии

Для определения ММ вещества обычно находят численно равную ей мольную массу вещества в г/ моль. Используется несколько методов определения ММ: по плотности газа, по мольному объему, по уравнению Клапейрона-Менделеева.

ПРИМЕР 1. Плотность газа по воздуху равна 1,17. Определить ММ газа.

Решение. Из закона Авогадро следует, что при одном и том же давлении и одинаковых температурах массы (m) равных объемов газов относятся как их мольные массы (М).

m/ m = M/M , тогда D = M/M= 1,17

Средняя мольная масса воздуха М равна 29,0 г/ моль. Тогда

М= 1,17 × 29,0 = 33,9 г/ моль, что соответствует молекулярной массе, равной 33,9.

ПРИМЕР 2. Определить ММ газа, если при нормальных условиях

0,824 г его занимают объем 0, 260 л.

Решение. При нормальных условиях 1 моль любого газа занимает объем 22,4 л. Вычислив массу 22,4 л данного газа, мы узнаем его мольную массу.

0, 824 Г газа занимают объем 0,260 л ,

Х = 22,4 × 0,824 / 0,260 = 71,0 г.

Следовательно, мольная масса равна 71 г/ моль, а его молекулярная масса равна 71.

ПРИМЕР 3. По уравнению Клапейрона — Менделеева вычислить ММ бензола, зная, что масса 600 мл его паров при температуре 360 К и давлении 83,2 кПа равна 1,30 г.

Решение. Уравнение Клапейрона — Менделеева :

где R — универсальная газовая постоянная, равная 8,314 Дж/ (моль × К)

г/моль

Таким образом, молекулярная масса бензола равна 78,0 г/ моль.

Закон Авогадро. Молярный объем газов.
план-конспект урока по химии (8 класс) на тему

Урок химии в 8 классе. Закон Авогадро. Молярный объем газов.

сформиро­вать навыки решения задач с использованием объема газов при нормальных условиях.

Предварительный просмотр:

Урок учителя химии Банновой И.М. МБОУ «СОШ « 27» г. Симферополя, 8 класс.

Тема: Закон Авогадро. Молярный объем газов.

Цель: сформировать представление о сути закона Авогадро, ввести понятие молярного объема газов; вывести формулу для вычисления

количества вещества с использованием молярного объема газов;

сформировать навыки решения задач с использованием объема газов

при нормальных условиях.

Задачи: образовательная: научить вычислять молярный объём по известной массе,

количеству одного из вступающих или получающихся в реакции веществ;

развивающая: уметь применять и преобразовывать схемы для решения

учебных задач; анализировать на основе предложенной проблемной

воспитательная: в оспитывать интерес к химии как науке, через примеры,

связанные с жизнью.

Читать еще:  Красивое осеннее оформление музыкального зала. Осеннее оформление зала к праздникам

Тип урока: комбинированный.

Методы объяснительно-иллюстративные, репродуктивные,

обучения: частично-поисковые, практические.

Пр оверяю готовность учеников к уроку.

  1. Проверка домашнего задания

Провожу проверку выполнения письменных домашних заданий (устно).

  1. Актуализация опорных знаний
  • В каких агрегатных состояниях может находиться вещество?
  • Охарактеризуйте газообразное состояние вещества.

— Как влияет на физическое состояние газов изменение температуры?

  • Как влияет на физическое состояние газов изменение давления?
  • Как взвесить газ?
  • Какие три количественные характеристики используют для измерения веществ?

При решении задач мы часто находим количество вещества или массу газообразных веществ (кислорода, водорода, углекислого газа). Пересчитать количество молекул практически невозможно, но и взвесить газы на практике очень трудно. Для измерения газов принято использовать объемы. Итак, необходимо выяснить, как связаны между собой количество вещества и объем.

Сообщаю тему урока и прошу учеников сформулировать цель урока.

IV. Изучение нового материала

1. Закон Авогадро.

Итак, нас интересует, как связаны между собой объем газов и количество молекул, содержащихся в этом объеме? Этим вопросом заинтересовался в начале XIX столетия итальянской ученый Амедео Авогадро. После многочисленных экспериментов с газообразными веществами он в 1814 году сформулировал свой закон, который со временем получил название закона Авогадро:

В равных объемах любых газов, которые находятся в одинаковых условиях (температура и давление), содержится одинаковое число молекул.

С современной точки зрения это утверждение довольно легко объясняется. Как и большинство твёрдых и жидких веществ, газы состоят из отдельных молекул. Но в отличие от твердых и жидких веществ, в которых молекулы расположены очень плотно друг к другу, в газах молекулы расположены на больших расстояниях друг от друга. Эти расстояния значительно больше собственных размеров молекул. И хотя молекулы разных газов отличаются друг от друга размерами, формой и объемом, этими отличиями можно пренебречь, и рассматривать их как жесткие крошечные шарики.

Молекулы газа постоянно находятся в состоянии беспорядочного (хаотичного) движения и сталкиваются друг с другом с определенной частотой. Но при этом среднее расстояние между молекулами газа постоянно и зависит только от условий, в которых находится газ. Если разные газы находятся в одинаковых условиях (температура и давление), то расстояния между молекулами приблизительно одинаковы, и потому в одинаковых объемах должно содержаться одинаковое число молекул.

Следует акцентировать внимание учеников на том, что этот закон справедлив только для идеальных газов и не применяется для жидкостей.

Согласно закону Авогадро, в равных объемах разных газов при одинаковых условиях содержится равное число молекул. Какая еще величина характеризуется равным числом частичек? (Ответ: моль.)

Учитель предлагает объединить эти два суждения. Необходимо прийти к выводу о том, что 1 моль любого газа при одинаковых условиях занимает одинаковый объем. Это первое следствие, которое вытекает из закона Авогадро.

Как можно назвать объем 1 моль газа по аналогии с молярной массой?

Каким будет молярный объем любого газа при одинаковых условиях?

Молярный объем — это физическая величина, которая равняется отношению объема вещества к его количеству.

При нормальных условиях молярный объем любого газа составляет приблизительно 22,4л/моль.

Зная молярный объем газа, можно определить количество вещества л, которое содержится в объеме V при нормальных условиях:

Читать еще:  Волчица и черный принц

п V т = 22,4 л/моль.

Если мы знаем, что в одном моле вещества содержится такое количество молекул, которое равняется числу Авогадро, то можем вычислить число молекул газа в определенном объеме при нормальных условиях:

Задача 1 . Вычислите объем, который занимает при нормальных условиях газ количеством вещества 1,2 моль.

V=п V т= 1,2 моль*22,4 л/моль = 26,88 л.

Ответ: V (газа) = 26,88 л.

Задача 2. Вычислите количество вещества, которое содержится при нормальных условиях в 5,6 л газа.

n (газа) —? n = = = 0,25

Ответ: п(газа) = 0,25 моль.

Задача 3. Вычислите число атомов и число молекул кислорода, которые содержатся в 16,8л кислорода (при н.у.).

N(O 2 ) = = х 6 10 23 моль

Каждая молекула кислорода содержит в своем составе два атома кислорода, поэтому число атомов будет вдвое больше числа молекул кислорода:

N (О) = 2 N (0 2 ) = 2- 4,5-10 23 = 9 10 23 .

Ответ: N(0 2 ) = 4,510 23 , N (О) = 9 10 23 .

Задача 4. Вычислите массу одного литра углекислого газа (н.у.).

V (0 2 ) = 16,8 л. Вычислим количество вещества углекислого газа,

N (O 2 ) — ? содержащегося в 1 литре:

N (О) —? n(CO 2 ) = = = 0,0446 моль

Масса такого количества углекислого газа будет

M(CO 2 ) = 12 + 2 16 = 44 г/моль

m(CO 2 ) = n(CO 2 ) M(CO 2 ) = 0,046 моль 44 г/моль = 1,96 г.

Ответ: m(CO 2 ) = 1,96 г.

  1. Закреплением знаний и умений обучающихся является их личный результат.
  1. Вычислите объем, который занимают при нормальных условиях: а) кислород количеством вещества 0,5 моль; б) водород количеством вещества 2 моль; в) углекислый газ количеством вещества 0,2 моль; г) углекислый газ количеством вещества 10 моль.
  2. Вычислите количество вещества, которое содержится при нормальных условиях в: а) 2,24л азота; б) 22,4л кислорода; в) 11,2л водорода; г) 4,48л углекислого газа.

Можно провести самостоятельную работу

  1. Сколько молекул азота содержится в баллоне объемом 20 л (при н. у.)?
  2. Определите массу кислорода, который содержится в баллоне объемом 3 л (при н. у.).
  3. Во время разложения воды электрическим током было получено 6 г водорода. Какой объем займет этот газ (при н. у.)?
  1. Домашнее задание:

Выучить параграф 38, стр. 128 упр. 4, учебника Г.Е. Рудзитиса, Ф.Г. Фельдмана «Просвещение 2014»

  1. Подведение итогов урока

Предлагаю ученикам определить важнейшие понятия, которые изучались на уроке, а также проанализировать результаты своей деятельности на уроке и оценить свои умения решать задачи с использованием понятия «молярный объем газов».

По теме: методические разработки, презентации и конспекты

Цели: образовательная – систематизировать знания учащихся о понятиях количество вещества, число Авогадро, молярная масса, на их основе сформировать представление о молярном объеме газообразных в.

Урок химии в 8 классе по теме «Молярный объем газов» с применением технологии проблемного диалога. .

Урок по решению расчетных задач на понятие «Молярный объем газов».

На уроке использован метод проблемного обучения и мини-исследование, что дает возможность учащимся самостоятельно вывести один из основных законов химии.

Урок химии в 8 классе по теме «Молярный объем газов. Закон Авогадро».

Методическая разработка «Закон Авогадро. Молярный объем газов» содержит задачи на отработку понятий «молярный объем» и «закон авогадро&quot.

Данный материал предназначен для закрепления материала по теме: «Количество вещества. Молярный объем газов&quot.

Источники:

http://studfiles.net/preview/518276/page:6/
http://studfiles.net/preview/7099254/page:3/
http://nsportal.ru/shkola/khimiya/library/2015/12/04/zakon-avogadro-molyarnyy-obem-gazov

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector