§ 8. Вычисление химического количества газа по его объёму и объёма газа по его химическому количеству

Тетрадь открыта, склянки закрыты. Сегодня § 8: по объёму газа находят химическое количество, а по химическому количеству — объём. Практическая работа 1 будет следующим уроком в кабинете. Сегодня весы не нужны, газ не получают.

К концу урока вы вычислите n = V / Vm и V = n · Vm. Vm = 22,4 дм³/моль. Объём в условии и в ответе — это объём газа при нормальных условиях. На доске два образца. Остальное пишете сами, ответ закрыт. Это тренировка, не контрольная работа.

Постановка. Лист пустой нарочно: количество и объём предстоит получить, а не списать с кадра.

Два образца

Молярный объём Vm = 22,4 дм³/моль. Его подставляют только для газа при нормальных условиях: 0 °C и 101,325 кПа. Если в вашем § 6 давление записано иначе, на доске оставляют запись пособия. Число 22,4 не меняют.

От объёма к количеству делят: n = V / Vm.

Образец, его списывают в тетрадь. Кислород, объём 44,8 дм³, газ при н. у.

n(O₂) = 44,8 / 22,4 = 2 моль. Проверка: 2 · 22,4 = 44,8 дм³. Объём относится к газу при н. у.

От количества к объёму умножают: V = n · Vm.

Образец. Азот, 0,5 моль, газ при н. у.

V(N₂) = 0,5 · 22,4 = 11,2 дм³. Проверка: 11,2 / 22,4 = 0,5 моль. Объём относится к газу при н. у.

Это единственные готовые числа. Жидкость этой формулой не считают. 1 дм³ = 1000 см³, поэтому кубические сантиметры сначала переводят в кубические дециметры. Массу сегодня не ищут.

Постановка. Газ не виден, крышки закрыты. Объём по виду не узнать.

Постановка. Колба пустая. Это не прибор для получения газа и не весы.

Пишите сами

Газ не получают: все объёмы бумажные. Пособие откройте после своей строки. Соседа не списывайте. В каждой расчётной строке напишите «н. у.», формулу, подстановку и проверку.

1. Объём водорода H₂ равен 67,2 дм³ при нормальных условиях. Найдите химическое количество. Запишите формулу, подстановку и проверку умножением.
2. Объём углекислого газа CO₂ равен 16,8 дм³ при н. у. Найдите n(CO₂). Формула, подстановка, проверка.
3. Химическое количество метана CH₄ равно 4 моль. Найдите объём при н. у. Формула, подстановка, проверка делением.
4. Химическое количество гелия He равно 1,5 моль. Найдите объём при н. у. Формула, подстановка, проверка.
5. Объём аргона Ar равен 4480 см³ при н. у. Переведите в дм³ и найдите химическое количество. Проверка умножением.
6. При н. у. объём водорода и объём кислорода равны, каждый по 6,72 дм³. Найдите химическое количество каждого газа. Массу не вычисляйте.
7. Для неона записали n(Ne) = 2,5 моль и разделили n на Vm. Найдите верный объём при н. у. и напишите, какое действие было лишним.
8. В закрытой бутылке жидкая вода объёмом 22,4 см³. Можно ли принять её химическое количество за 1 моль из-за числа 22,4? Ответьте словами. Массу не считайте и воду не взвешивайте.
9. Объём кислорода O₂ равен 13,44 дм³ при н. у. Найдите химическое количество и проверьте его обратным умножением.
10. Почему в ответе обязательно пишут «при н. у.»? Что будет с числом 22,4, если температура другая? Число для другой температуры не вычисляйте.

Реактивов и весов на партах нет. Этот час — запись.

Дверцы закрыты. Газ не получают.

После двух образцов на доске не появляется готовый ответ. Его пишут в тетради.

Строку пишут сами. Ответ закрыт, пока строка не готова.

Пособие закрыто до своей строки. Телефон его не заменяет.

Если застряли, вернитесь к двум образцам. Ищете количество — делите объём на 22,4. Ищете объём — умножайте количество на 22,4. Сантиметры кубические сначала переведите. Кислород из образца второй раз не копируйте вместо своей строки.

Массу и уравнение не пишут. Практическую работу 1 не начинают.

Проверь себя

Сначала ответьте сами. Ключ ниже, его лучше закрыть листом.

1. Чем отличаются n = V / Vm и V = n · Vm?
2. Водород 67,2 дм³ при н. у. Какое химическое количество?
3. Углекислый газ 16,8 дм³ при н. у. Какое n?
4. Метан 4 моль при н. у. Какой объём?
5. Гелий 1,5 моль при н. у. Какой объём?
6. Аргон 4480 см³ при н. у. Сколько это дм³ и какое n?
7. Водород и кислород по 6,72 дм³ при н. у. Какое n у каждого? Массу не ищите.
8. Неон 2,5 моль. Какой объём при н. у., если делить было нельзя?
9. Жидкая вода 22,4 см³. Можно ли назвать это 1 моль?
10. Кислород 13,44 дм³ при н. у. Какое n и как проверить?
11. Зачем писать «при н. у.»?
12. Что нельзя делать дома и почему весы сегодня не нужны?

Ответы

1. n = V / Vm ищут количество по объёму. V = n · Vm ищут объём по количеству. Vm = 22,4 дм³/моль только для газа при н. у. Массу в эти формулы не подставляют.
2. n(H₂) = 67,2 / 22,4 = 3 моль. Проверка: 3 · 22,4 = 67,2 дм³.
3. n(CO₂) = 16,8 / 22,4 = 0,75 моль. Проверка: 0,75 · 22,4 = 16,8 дм³.
4. V(CH₄) = 4 · 22,4 = 89,6 дм³. Проверка: 89,6 / 22,4 = 4 моль.
5. V(He) = 1,5 · 22,4 = 33,6 дм³. Проверка: 33,6 / 22,4 = 1,5 моль.
6. 4480 см³ = 4,48 дм³. n(Ar) = 4,48 / 22,4 = 0,2 моль. Проверка: 0,2 · 22,4 = 4,48 дм³.
7. n(H₂) = n(O₂) = 6,72 / 22,4 = 0,3 моль. Объёмы равны, химические количества равны. Массу не вычисляют.
8. Деление n на Vm неверно. V(Ne) = 2,5 · 22,4 = 56 дм³. Проверка: 56 / 22,4 = 2,5 моль.
9. Нет. Vm = 22,4 дм³/моль только для газа при н. у. Здесь жидкая вода и 22,4 см³, это не 22,4 дм³. Массу не считают. Вода: не газ и не дм³.
10. n(O₂) = 13,44 / 22,4 = 0,6 моль. Проверка: 0,6 · 22,4 = 13,44 дм³.
11. Число 22,4 подставляют только для газа при нормальных условиях: 0 °C и 101,325 кПа. При другой температуре объём другой, новое число не вычисляют.
12. Дома газ не получают, горелку не зажигают, склянки не открывают, телефон не заменяет тетрадь. Весы не нужны: практическая работа 1 — следующий урок в кабинете, взвешивание этот час не задаёт.

Образцы для сверки, их уже разбирали: n(O₂) = 2 моль из 44,8 дм³ и V(N₂) = 11,2 дм³ из 0,5 моль.

Дома ещё раз на бумаге одна задача на деление и одна на умножение из сегодняшнего листа. Пособие можно. Телефон не нужен. Газ не получают, ничего не взвешивают.