Страница - 10

§18. ОТНОСИТЕЛЬНАЯ ПЛОТНОСТЬ ГАЗОВ

Кроме плотности веществ, в химии часто применяют понятие относи­тельная плотность.

Относительной плотностью (D) одного газа по отношению к другому газу называется отношение масс газов, взятых в равных объемах при одинаковых условиях.

Часто относительную плотность различных газов определяют по отношению к водороду или воздуху.

По формулам относительных плотностей можно рассчитать значение молярной массы газов.

1. Нахождение относительной плотности.

Рассчитайте относительные плотности кислорода и углекислого газа по водороду и воздуху.

5. Ответ: Углекислый газ тяжелее водорода в 22 раза, а воздуха — в 1,52 раза. Кислород тяжелее водорода в 16 раз, а воздуха - в 1,1 раза.

2. Расчет молярных масс газов по относительным плотностям газов.

Рассчитать молярные массы газов, если известны относительные плот­ности: D_н2 (х) = 17, D_возд( х₂) = 2,76.

3. Расчет массы неизвестного газа по значению относительной плотно­сти.

Рассчитайте массу 50 л (н. у.) неизвестного газа, если относительная плотность этого газа по воздуху равна 0,586. Какова относительная плот­ность по водороду?

Относительная плотность.

A

1. Дайте определение относительной плотности.

1. Определите плотности (г/л) газов (н. у.): Cl₂, CH₄, CO₂, H2.
2. Определите относительную плотность по водороду и воздуху следующих газов: аммиака NH₃, хлороводорода HCl, сернистого газа SO₂, сероводорода H₂S.
3. Если масса 1 л газа (н. у.) равна 1,429 г, рассчитайте относительную моле­кулярную массу этого газа и относительную плотность по водороду.

В

1. Установите плотность по кислороду газа, у которого плотность по воздуху равна 0,5862.
2. Какова относительная плотность неизвестного газа по воздуху, если его плотность по водороду равна 32?

Ответ: 2,21

1. Определите массу неизвестного газа объемом 10 л плотностью p = 1,52 г/л (н. у.).

Ответ: 15,2 г

Расположите газы массой 50 г по убыванию их объемов, занимаемых при н. у. Найдите правильные ответы.

1. Расположите данные газы по возрастанию относительной плотности по водороду. Выберите правильный ответ:

2. Какова масса 5 л (н. у.) газа, если плотность по водороду равна 15.

Ответ: 6,696 г.

3. Рассчитайте массу и плотность 30 л газа (н. у.), плотность которого по воздуху равна 2.

Ответ: 2,59 г/л; 77.7 г.

4. Определите объем воздуха, необходимого для сгорания 420 л (н. у.) метана по уравнению: СН₄ + 202 = СО₂ + 2Н₂О, если объемная доля кислорода в воздухе 20%.

Ответ: 4,2 м³.

§19 ЗАКОН ОБЪЕМНЫХ ОТНОШЕНИЙ

Напишем уравнение реакции между газообразными веществами, когда в результате реакции также образуется газ:

2СO + O2 = 2СО2

Отношение количеств реагирующих и образовавшихся веществ выглядит следующим образом: 2 : 1 : 2. Теперь возьмем отношение объемов этих газов при нормальных условиях:

	V(СО) :	V(О2) :	V(СО2) = 44,8 : 22,4 : 44,8 = 2 : 1 : 2.
Тогда V, моль	2СО 2	+ O2 = 1	2СО2 2
V, л	44,8	22,4	44,8

Как видим, отношения объемов газов соответствуют отношениям коэффициентов перед формулами веществ в уравнении.

При одинаковых условиях объемы реагирующих газов и газообраз­ных продуктов реакции относятся между собой как небольшие целые числа. Это закон объемных отношений Гей-Люссака.

Из рассмотренных примеров можно сделать вывод, что при решении задач удобно пользоваться коэффициентами, т.к. они в уравнениях химических ре­акций указывают объемные отношения веществ.

Определите объем кислорода, необходимого для окисления 60 л оксида серы (IV) до оксида серы (VI) по уравнению:

2SO₂ + О₂ = 2SO₃.

Закон объемных отношений.

А

1. Дайте формулировку закона объемных отношений газов. Какие требования необходимы для выполнения этого закона?
2. Сформулируйте закон Авогадро. Назовите предварительные условия выпол­нения этого закона.
3. Назовите числовые значения молярного объема, числа Авогадро, а так­же значения температур и давления при нормальных и стандартных условиях.

В

1. Расставьте коэффициенты в уравнениях с газами, определите объемные от­ношения по ним:

Н₂ (г) + О₂ (г) → Н₂О (г)

N2 (г) + О₂ (г) → NО (г)

СО (г) + О₂ (г) → СО₂ (г)

НО (г) + О₂ (г) → NО₂ (г)

NН₃ (г) + О₂ (г) → НО (г) + Н₂О (г)

2. Расход (в литрах) кислорода для реакции с оксидом углерода (II) и оксидом серы (IV) одинаковый или разный? Дайте обоснованный ответ. Оксиды бе­рутся в равных количествах.

СО + О₂ → СО₂

SО₂ + О₂ → 8О₃

С

1. Расположите газы по возрастанию значений относительной плотности по водороду:

2. Сколько литров водорода и азота потребуется для синтеза 80 м3 аммиака NH3? (Газы взяты в равных условиях.)

Ответ: 120 м3 Н₂, 40 м3 N₂

Словарь по темам «Количество вещества», «Молярный объем», «Закон объемных отношений»

№ п/п	Русский	Казахский	Английский
1.	количество вещества	зат мөлшері	amount of substance
2.	молярная масса	молярлық масса	molar mass
3.	молярный объем	молярлық көлем	molar volume
4.	нормальные условия	қалыпты жағдай	normal conditions
5.	стандартные условия	стандартты жағдай	standard conditions
6.	плотность	тығыздық	density
7.	относительная плотность	салыстырмалы тығыздық	relative density
8.	закон объемных отношений газов	газдардың көлемдік қатынас заңы	law of volume relations of gases
9.	закон Авогадро	Авогадро заңы	Avogadro's law

ДЕЛАЕМ ВЫВОДЫ

1. Моль - мера количества вещества. В 1 моль любого вещества со­держится число Авогадро структурных единиц (6,02 · 10²³).
2. Молярная масса вещества (М) численно равна относительной мо­лекулярной массе (М_г).
3. Расчеты по химическим уравнениям производятся на основе за­кона сохранения масс веществ.
4. В равных объемах газов, взятых при одинаковых условиях, со­держится одинаковое число молекул. (Закон Авогадро.)
5. Относительной плотностью одного газа по отношению к друго­му газу (D_у(Х)) называется отношение масс газов, взятых в равных объемах при одинаковых условиях.
6. Объемы реагирующих газообразных веществ относятся между собой и к объемам образующихся газообразных продуктов, как неболь­шие целые числа, равные коэффициентам в уравнении химической ре­акции. (Закон объемных отношений Гей-Люссака.)

При нормальных условиях (н. у.) любой газ занимает 22,4 л. Эта величина называется молярным объемом (V_m = 22,4 л/моль).