Karışımdaki gazların hacim oranı
1. Kendinizi tanıyın, gazın hacim oranını bulmak için tanım ve formülü yazın:
Havanın bileşimi birkaç farklı gaz içerir: oksijen, azot, karbon dioksit, soy gazlar, su buharı ve diğer bazı maddeler. Bu gazların her birinin temiz havadaki içeriği kesin olarak tanımlanmıştır.
Bir gaz karışımının bileşimini sayılarla, yani nicel olarak ifade etmek için, karışımdaki gazların hacim oranı olarak adlandırılan özel bir değer kullanılır.
Karışımdaki gazın hacim oranı, Yunanca "phi" harfi ile gösterilir.
Bir karışımdaki bir gazın hacim oranı, belirli bir gazın hacminin karışımın toplam hacmine oranıdır:
Bir karışımdaki gazın hacim oranı neyi gösterir veya dedikleri gibi, neyi gösterir? fiziksel anlam Bu değer? Bir gazın hacim oranı, karışımın toplam hacminin hangi kısmının belirli bir gaz tarafından işgal edildiğini gösterir.
100 litre havayı ayrı gaz bileşenlerine ayırabilseydik, yaklaşık 78 litre nitrojen, 21 litre oksijen, 30 ml karbon dioksit elde ederdik, kalan hacim asil gazları (esas olarak argon) içerirdi. ve diğerleri (Şek. 62).
|
Pirinç. 62. |
Bu gazların havadaki hacim fraksiyonlarını hesaplayalım:
Karışımdaki tüm gazların hacim kesirlerinin toplamının her zaman 1'e veya %100'e eşit olduğunu görmek kolaydır:
(azot) + (asit) + (karbon gazı) + (diğer gazlar) = %78 + %21 + %0.03 + %0.97 = %100.
Soluduğumuz hava oksijen bakımından çok daha fakirdir (hacim oranı %16'ya düşer), ancak karbondioksit içeriği %4'e çıkar. Bu hava artık nefes almaya uygun değildir. Bu nedenle içinde çok sayıda insanın bulunduğu bir oda düzenli olarak havalandırılmalıdır.
Üretimde kimyada, genellikle ters problemle uğraşmak gerekir: bilinen bir hacim fraksiyonundan bir karışımdaki gazın hacmini belirlemek.
2. Örnek görevleri gözden geçirin
Misal. 500 litre havanın içerdiği oksijen miktarını hesaplayınız.
Karışımdaki gazın hacim fraksiyonunun tanımından oksijen hacmini ifade ederiz:
V(ekşi) = V(hava) (asit).
Denklemdeki sayıları değiştirin ve oksijen hacmini hesaplayın:
V(asit) \u003d 500 (l) 0,21 \u003d 105 l.
Bu arada, yaklaşık hesaplamalar için havadaki oksijenin hacim oranı 0,2 veya %20 olarak alınabilir.
Bir karışımdaki gazların hacim oranını hesaplarken küçük bir numara kullanabilirsiniz. Karışımdaki "son" gaz için hacim kesirlerinin toplamının %100 olduğu bilindiğinde, bu değer farklı şekilde hesaplanabilir.
Görev. Venüs atmosferinin bir analizi, 50 ml Venüs "havasının" 48,5 ml karbondioksit ve 1,5 ml azot içerdiğini gösterdi. Gezegenin atmosferindeki gazların hacim fraksiyonlarını hesaplayın.
Verilen:
V(karışım) = 50 ml,
V(karbon gazı) = 48,5 ml,
V(azot) = 1.5 ml.
Bulmak:
(kömür gazı),
Karar
Karışımdaki karbondioksitin hacim fraksiyonunu hesaplayın. A-manastırı:
Karışımdaki gazların hacim fraksiyonlarının toplamının %100 olduğunu bilerek, karışımdaki azotun hacim fraksiyonunu hesaplayalım:
(karbon gazı) + (azot) = %100,
(azot) = %100 - (karbon gazı) = %100 - %97 = %3.
Cevap.(karbon gazı) = %97, (azot) = %3.
Başka türdeki karışımlardaki, örneğin çözeltilerdeki bileşenlerin içeriğini ölçmek için hangi miktar kullanılır? Bu durumda hacim fraksiyonunu kullanmanın sakıncalı olduğu açıktır. Bir sonraki derste öğreneceğiniz yeni bir değer kurtarmaya geliyor.
3. Ödevini yap:
1. Gaz karışımındaki bir bileşenin hacim oranı nedir?
2. Argonun havadaki hacim oranı %0.9'dur. 5 litre argon üretmek için ne kadar hava gereklidir?
3. Hava ayrıştırıldığında 224 litre nitrojen elde edildi. Bu durumda hangi hacimlerde oksijen ve karbondioksit elde edildi?
4. Metanın doğal gazdaki hacim oranı %92'dir. Bu gaz karışımının hangi hacminde 4.6 ml metan bulunur?
5. 6 litre oksijen ve 2 litre karbondioksit karıştırılır. Elde edilen karışımdaki her bir gazın hacim fraksiyonunu bulun.
konsantrasyon- çözümün nicel bileşimini karakterize eden değer.
Bir çözünenin konsantrasyonu (bir çözelti değil), bir çözünen miktarının veya kütlesinin bir çözelti hacmine (mol / l, g / l) oranıdır, yani bu heterojen miktarların oranıdır.
Aynı tür niceliklerin oranı (bir çözünenin kütlesinin bir çözeltinin kütlesine oranı, bir çözünenin hacminin bir çözeltinin hacmine oranı) olan niceliklere doğru denir. hisseler. Yine de pratikte her iki kompozisyon ifadesi türü için terim kullanılır konsantrasyon ve çözeltilerin konsantrasyonu hakkında konuşun.
Çözeltilerin konsantrasyonunu ifade etmenin birçok yolu vardır.
Kütle oranı (yüzde konsantrasyonu da denir)
Kütle oranı - çözünen maddenin kütlesinin çözeltinin kütlesine oranı. Kütle oranı, bir birimin kesirleri olarak ölçülür.
m 1 - çözünmüş maddenin kütlesi, g (kg);
m, çözeltinin toplam kütlesidir, g (kg).
Çözünen maddenin kütle oranı w (B) genellikle bir birimin kesri veya yüzde olarak ifade edilir. Örneğin, suda çözünen maddenin - CaCl2'nin kütle oranı 0.06 veya %6'dır. Bu, 100 g ağırlığındaki bir kalsiyum klorür çözeltisinin 6 g ağırlığında kalsiyum klorür ve 94 g ağırlığında su içerdiği anlamına gelir.
Örnek: 300 g %5'lik bir çözelti hazırlamak için kaç gram sodyum sülfat ve su gereklidir?
Çözüm: m (Na 2 SO 4) \u003d w (Na 2 SO 4) / 100 \u003d (5 300) / 100 \u003d 15 (g)
w (Na 2 SO 4)) % olarak kütle oranıdır, m, çözeltinin g m (H 2 O) \u003d 300 g - 15 g \u003d 285 g cinsinden kütlesidir.
Bu nedenle, 300 g% 5'lik bir sodyum sülfat çözeltisi hazırlamak için 15 g Na 2 SO 4) ve 285 g su almanız gerekir.
Bileşenin kütle yüzdesi, ω%
ω % =(m ben /Σm ben)*100
Hacim oranı
Hacim oranı - bir çözünen maddenin hacminin bir çözeltinin hacmine oranı. Hacim oranı, bir birimin kesirleri veya yüzde olarak ölçülür.
V 1 - çözünmüş maddenin hacmi, l;
V, çözeltinin toplam hacmidir, l.
Var hidrometreler belirli maddelerin çözeltilerinin konsantrasyonunu belirlemek için tasarlanmıştır. Bu tür hidrometreler derecelendirilir yoğunluk değerlerinde değil, ancak doğrudan çözelti konsantrasyonunun değerlerinde. Ortak çözümler için etil alkol, konsantrasyonu genellikle hacimce yüzde olarak ifade edilen bu tür hidrometrelere alkol metre denir.
Molarite (molar hacim konsantrasyonu)
Molar konsantrasyon - çözeltinin birim hacmi başına çözünen miktarı (mol sayısı). Molar konsantrasyon, mol/l (M) veya mmol/l (mM) cinsinden ölçülür. "Molarite" ifadesi de yaygındır. Bu nedenle, 0,5 mol / l konsantrasyona sahip bir çözeltiye 0,5 molar denir.
ν - çözünmüş madde miktarı, mol;
V, çözeltinin toplam hacmidir, l.
Molar konsantrasyon mol/l olarak ölçülür ve "M" ile gösterilir. Örneğin, 2 M NaOH, 2 molar bir sodyum hidroksit çözeltisidir. Böyle bir çözeltinin bir litresi 2 mol madde veya 80 g içerir.
Misal: Hangi potasyum kromat K kütlesi 2 cro 4 1,2 litre 0.1 M çözelti hazırlamak için almanız mı gerekiyor?
Çözüm: M (K 2 CrO 4) \u003d C (K 2 CrO 4) V M (K 2 CrO 4) \u003d 0.1 mol / l 1.2 l 194 g / mol "23,3 g.
Bu nedenle, 1,2 litre 0.1 M'lik bir çözelti hazırlamak için 23,3 g K2CrO 4 alıp suda çözmeniz ve hacmi 1,2 litreye getirmeniz gerekir.
Hacim oranı(ayrıca hacim oranı , hacme göre paylaş , hacimsel konsantrasyon ) bir karışımdaki bir maddenin hacminin tüm karışımın hacmine oranına eşit boyutsuz bir miktardır.
Yunanca φ harfi ile gösterilir.
Esas olarak gazlara ve sıvılara uygulanır.
büyüklük anlamı
Hacim oranı aşağıdaki formülle hesaplanır:
,
- V 1 - çözünmüş maddenin hacim birimi cinsinden hacmi;
- V, çözümün aynı birimlerdeki toplam hacmidir.
Kimyada hacim fraksiyonu
Kimyada, değer esas olarak gazlar için kullanılır, çünkü gaz karışımının n.c.'deki hacim oranı. molar konsantrasyonuna eşittir.
Hacim fraksiyonunu yüzde olarak ifade etmek gelenekseldir.
Ayrıca bakınız
"Hacim kesri" makalesi hakkında bir inceleme yazın
Bağlantılar
Hacim fraksiyonunu karakterize eden bir alıntı
Valuev, Uvarov'un Moskovalıların Austerlitz hakkındaki görüşlerini öğrenmek için St. Petersburg'dan gönderildiğini güvenle söyledi.Üçüncü dairede, Naryshkin, Avusturyalı generallerin aptallığına yanıt olarak Suvorov'un bir horoz gibi öttüğü Avusturya askeri konseyinin toplantısından bahsetti. Tam orada duran Shinshin, Kutuzov'un görünüşe göre bu kolay sanatı bile Suvorov'dan öğrenemeyeceğini söyleyerek şaka yapmak istedi - horoz gibi bağırarak; ama yaşlı adamlar şakacıya sert bir şekilde baktılar ve ona burada ve bu gün Kutuzov hakkında konuşmanın çok uygunsuz olduğu hissini verdi.
Kont İlya Andreyeviç Rostov, yumuşak çizmeleriyle yemek odasından oturma odasına telaşla ve aceleyle yürüdü, aceleyle ve aynı şekilde, her şeyi bildiği önemli ve önemsiz yüzleri selamladı ve ara sıra ince küçük oğlunu aradı. gözlerini sevinçle üzerine dikti ve ona göz kırptı. Genç Rostov, yakın zamanda tanıştığı ve tanıdıklarına değer verdiği Dolokhov ile pencerede durdu. Yaşlı kont onlara yaklaştı ve Dolokhov ile el sıkıştı.
Bölüm I
1. Sıvı ve katı karışımlar için (w) bileşeninin kütle oranı aşağıdaki formülle hesaplanır:
2. Gazlı karışımın (φ) bileşeninin hacim oranı, aşağıdaki formülle hesaplanır:
3. Paragraf 1 ve 2'deki materyali kullanarak, hesaplamalar için formüller türetiniz:
4. m çözümünü hesaplamak için yoğunluğu ve hacmi biliniyorsa, fizik dersinden bilinen formülü kullanın:m(r-ra)=V*P
Bölüm II
1. 2 g sodyum klorür, 40 g damıtılmış su içinde çözülmüştür. Hesaplamak kütle kesri elde edilen çözeltide tuz.
2. 2 l sülfürik asit çözeltisi 456 g H2SO4 içerir. Çözeltinin yoğunluğu 1,14 g/ml olduğuna göre, çözünenin kütle fraksiyonunu hesaplayın.
3. 250 g %10'luk sodyum nitrat çözeltisi hazırlamak için ne kadar su ve tuz almanız gerekir?
5. 200 g %20'lik solüsyonun 70 g'a buharlaştırılmasıyla elde edilen solüsyondaki şekerin kütle oranı nedir? Cevabınızı onluğa yuvarlayın.
6. Karıştırılmış 120 g %40 ve 280 g %10'luk çözelti Nitrik asit. Elde edilen çözeltideki nitrik asidin kütle fraksiyonunu belirleyin.
7. %20'lik bir çözelti elde etmek için 1 m3 suda ne kadar hidrojen klorür çözülmelidir? Hidrojen klorürün kütlesini ve hacmini (n.a.) hesaplayın.
8. Hava, hacimce %21 oksijen ve %78 azot içerir. 250 m3 havadaki oksijen ve nitrojen hacmini hesaplayın. Her gaz için madde ve kütle miktarını belirleyin.
