skanuj0106

6. Slan gazowy

Jak wynika z zapisu reakcji, z trzech moli tlenu powstają dwa mole ditlcnku i._z prąyyŁ .siosunków. objętościowych-wynika,_że-stosunek-objętości ujących gazów jest taki sam jak stosunek liczby moli tych gazów, czyli z i¹ tlenu powstanie 2 dar ditlenlcu siarki.

kład 7

Ile trzeba nadtlenku wodoru (w_gramach),_aby wytworzyć 1 dm³ denu nperaturze 20°C i pod ciśnieniem 1 atm w reakcji:

2HjQj-» Oj 2HjO

! w i ą z a n i c

Należy zamienić objętość tlenu na liczbę moli korzystając np. z równania i gazu doskonałego. Następnie na podstawie zapisu powyższej reakcji utyć liczbę moli nadtlenku wodoru (jak widać, do wytworzenia I mola tlenu :cba dwóch moli nadtlenku wodoru) i przeliczyć tę wartość na masę: n V    latm-ldm*

n₀,    v- .    -=0,0416mol0₂

RT 0,0821 dm³atm*moTK'293K    ²

innsnlljOj« 0,0416 mol O, ■ —¹

^{2 2    2} lmol0₂

34,02gH,O,

lmolH₂0₂

2,83gH₂0₂

Mieszanina gazów. Ciśnienia cząstkowe i ułamek molowy

Równanie stanu gazu doskonałego stosowane jest nie tylko do opisu

lycli gazów, lecz także ich mieszanin. Całkowite ciśnienie mieszaniny dwóch

w A i B wyrazić można w postaci:

RT .    , .R-T R-T . R T

IW" iW    ——(nA⁺n_B)-^-=n_A-^r⁺n_B-^-

nZcnia: n_A R T/V i n_B R TA', zgodnie z równaniem stanu gazu doskonałego, ślują wartości ciśnień gazów A i B, w przypadku gdyby te gazy występowały dynczo. Wartości te nazywane są ciśnieniami cząstkowymi p_A 1 p_B: ciśnienie cząstkowe gazu A = n_A R TA', ciśnienie cząstkowe gazu B * n_B R T/V.

Inwiając za n_A R TA' i n_B R TA' w równaniu na ciśnienie całkowite 'mujemy wyrażenie:

Pcj» ~ Pa ⁺ Pb

-Zależność la została zaproponowana przez Johna Dal tona w 1801 r. i znana

jest jako prawo Dałtona: całkowite ciśnienie mieszaniny gazów jest sumą ciśnień cząstkowych składników mieszaniny.

65.1. Gazy wilgotne. Ciśnienie cząstkowe wody

Jeśli gaz przechodzi w postaci pęcherzyków przez wodę-(np. wodór zbierany w kolbie obróconej do góry dnem, której szyjka zanurzona jest w wodzie), nasyca się wówczas parą wodną. Ciśnienie cząstkowe wody w tak otrzymanym gazie wilgotnym równe jest prężności pary wodnej w danej temperaturze. Całkowite ciśnienie wilgotnego gazu (w naszym przypadku wodoru) można, zgodnie z prawem Daltona, wyrazić w postaci równania:

Peak^PHjO+PH,

Ciśnienie cząstkowe wodoru, p_Hj, obliczyć można z różnicy ciśnienia całkowitego i ciśnienia pary wodnej, liczbę moli wodoru, zawartą w wilgotnym gazie, można obliczyć z równania Clapeyrona.

Przykład 8

W wyniku elektrolizy wody otzzymano wodór, który zebrano w kolbie obróconej do góry dnem, zanurzonej szyjką w wodzie. Objętość wodoru wyniosła 170 cm³ w temperaturze 20°C i pod ciśnieniem 756 mmHg. Wiedząc, że prężność pary wodnej w temperaturze 20°C wynosi 17,54 mmHg, obliczyć:

-    ciśnienie cząstkowe wodoru,

-    liczbę moli zebranego wodoru.

Rozwiązanie

Ciśnienie cząstkowe wodoru obliczyć można z prawa Daltona:

Pu, ■ Pa* - p_Hło “ 756 mmHg -17,54 mmHg ■ 738,46 mmHg Aby obliczyć liczbę moli wodoru, należy jego ciśnienie cząstkowe wyrazić w atm (wiedząc, że I atm ■ 760 mm Hg) i wstawić do równania Clapeyrona:

p = ??.h—=0,972 atm ^{1 H|} 760