Количество вещества, объём и молярный объём

1. Количество вещества, объём и молярный объём

Теория

Молярный объём

V_{m}

— это отношение объёма данной порции вещества к его количеству.

V_{m} (X) = \frac{V (X)}{n (X)}

Численно молярный объём равен объёму \(1 \) моль вещества.

Обрати внимание!

Молярный объём любого газа при нормальных условиях (давлении \(101,3 \) кПа и температуре \(0~ °C\)) равен \(22,4 \) дм\(^3\)/моль.

Вычисление объёма газа по его количеству

Преобразуем формулу молярного объёма — выразим из неё

V

V (X) = n (X) \cdot V_{m}

— объём газа равен произведению его количества на молярный объём.

Пример:

Вычисли объём (н. у.) метана количеством \(1,5 \) моль.

V {(CH}_{4}) = n {(CH}_{4}) \cdot V_{m} = 1,5 моль \cdot 22,4 {дм}^{3} / моль = 33,6 {дм}^{3} .

Ответ:

V {(CH}_{4}) = 33,6 {дм}^{3} .

Вычисление количества газа по его объёму

Выразим из формулы молярного объёма

n

n (X) = \frac{V (X)}{V_{m}}

— количество газа можно вычислить, если его объём разделить на молярный объём.

Пример:

Вычисли количество водорода, соответствующее при н. у. его объёму \(11,2 \) дм\(^3\).

n (H_{2}) = \frac{V (H_{2})}{V_{m}} = \frac{11,2 {дм}^{3}}{22,4 {дм}^{3} / моль} = 0,5 моль .

Ответ:

n (H_{2}) = 0,5 моль .

Вычисление объёма газа по его массе

Используем формулы:

V (X) = n (X) \cdot V_{m}

n (X) = \frac{m (X)}{M (X)} .

Пример:

Определи, какой объём при н. у. будет занимать кислород массой \(6,4\) г.

n (O_{2}) = \frac{m (O_{2})}{M (O_{2})} = \frac{6, 4 г}{32 г / моль} = 0,2 моль .

V (O_{2}) = n (O_{2}) \cdot V_{m} = 0, 2 моль \cdot 22,4 {дм}^{3} / моль = 4,48 {дм}^{3} .

Ответ:

V (O_{2}) = 4,48 {дм}^{3} .

Вычисление объёма газа по числу молекул в его порции

Используем формулы

V (X) = n (X) \cdot V_{m}

n (X) = \frac{N (X)}{N_{a}} .

Пример:

Найди объём при н. у. порции водорода, в которой содержится

3,01 \cdot 10^{24}

молекул.

V (X) = n (X) \cdot V_{m}

n (X) = \frac{N (X)}{N_{a}} .

n (H_{2}) = \frac{N (H_{2})}{N_{2})} = \frac{3,01 \cdot 10^{24}}{6,02 \cdot 10^{23} 1 / моль} = 5 моль .

V (H_{2}) = n (H_{2}) \cdot V_{m} = 5 моль \cdot 22,4 {дм}^{3} / моль = 112 {дм}^{3} .

Ответ:

V (H_{2}) = 112 {дм}^{3} .