Volumenanteile der Gase im Gemisch. Ermitteln des Molvolumens von Gasen. Gesetze idealer Gase. Volumenanteil. Beginnen Sie in der Chemie
Volumenanteil der Gase im Gemisch
1. Lesen und notieren Sie die Definition und Formel zum Ermitteln des Volumenanteils eines Gases:
Luft enthält verschiedene Gase: Sauerstoff, Stickstoff, Kohlendioxid, Edelgase, Wasserdampf und einige andere Stoffe. Der Gehalt jedes dieser Gase in saubere Luft absolut sicher.
Um die Zusammensetzung eines Gasgemisches in Zahlen, also quantitativ, auszudrücken, wird ein spezieller Wert verwendet, der als Volumenanteil der Gase im Gemisch bezeichnet wird.
Der Volumenanteil von Gas in einem Gemisch wird mit dem griechischen Buchstaben „Phi“ bezeichnet.
Der Volumenanteil eines Gases in einer Mischung ist das Verhältnis des Volumens eines bestimmten Gases zum Gesamtvolumen der Mischung:
Was zeigt der Volumenanteil des Gases in der Mischung, oder wie man sagt, was physikalische Bedeutung diese größe? Der Volumenanteil eines Gases gibt an, wie viel vom Gesamtvolumen der Mischung ein bestimmtes Gas einnimmt.
Wenn wir 100 Liter Luft in einzelne gasförmige Bestandteile zerlegen könnten, würden wir etwa 78 Liter Stickstoff, 21 Liter Sauerstoff, 30 ml Kohlendioxid erhalten, das restliche Volumen würde die sogenannten Edelgase (hauptsächlich Argon) enthalten. und einige andere (Abb. 62).
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Reis. 62. |
Berechnen wir die Volumenanteile dieser Gase in der Luft:
Es ist leicht zu erkennen, dass die Summe der Volumenanteile aller Gase in einem Gemisch immer gleich 1 oder 100 % ist:
(Stickstoff) + (Säure) + (Kohlenstoffgas) + (andere Gase) = 78 % + 21 % + 0,03 % + 0,97 % = 100 %.
Die Luft, die wir ausatmen, ist viel sauerstoffärmer (ihr Volumenanteil sinkt auf 16 %), dafür steigt der Kohlendioxidgehalt auf 4 %. Diese Luft ist nicht mehr zum Atmen geeignet. Deshalb muss ein Raum, in dem sich viele Menschen aufhalten, regelmäßig gelüftet werden.
In der industriellen Chemie stößt man häufig auf das gegenteilige Problem: die Bestimmung des Gasvolumens in einer Mischung aus einem bekannten Volumenanteil.
2. Überprüfen Sie Beispielprobleme
Beispiel. Berechnen Sie das Sauerstoffvolumen, das in 500 Litern Luft enthalten ist.
Aus der Bestimmung des Volumenanteils des Gases in der Mischung lässt sich das Sauerstoffvolumen ausdrücken:
V(sauer) = V(Luft) (sauer).
Setzen wir Zahlen in die Gleichung ein und berechnen wir das Sauerstoffvolumen:
V(sauer) = 500 (l) 0,21 = 105 l.
Für ungefähre Berechnungen kann übrigens der Volumenanteil des Sauerstoffs in der Luft mit 0,2 oder 20 % angenommen werden.
Bei der Berechnung der Volumenanteile von Gasen in einem Gemisch können Sie einen kleinen Trick anwenden. Da die Summe der Volumenanteile 100 % beträgt, kann dieser Wert für das „letzte“ Gas im Gemisch anders berechnet werden.
Aufgabe. Eine Analyse der Atmosphäre der Venus ergab, dass 50 ml venusianischer „Luft“ 48,5 ml Kohlendioxid und 1,5 ml Stickstoff enthalten. Berechnen Sie die Volumenanteile von Gasen in der Atmosphäre des Planeten.
Gegeben:
V(Mischungen) = 50 ml,
V(Gaskohlenstoff) = 48,5 ml,
V(Stickstoff) = 1,5 ml.
Finden:
(Gaswinkel),
Lösung
Berechnen wir den Volumenanteil von Kohlendioxid in der Mischung. A-Priorat:
Berechnen wir den Volumenanteil von Stickstoff in der Mischung, wobei wir wissen, dass die Summe der Volumenanteile der Gase in der Mischung 100 % beträgt:
(Kohlenstoffgas) + (Stickstoff) = 100 %,
(Stickstoff) = 100 % – (Kohlenstoffgas) = 100 % – 97 % = 3 %.
Antwort.(Kohlenstoffgas) = 97 %, (Stickstoff) = 3 %.
Mit welcher Menge wird der Gehalt an Komponenten in Mischungen anderer Art, beispielsweise in Lösungen, gemessen? Es ist klar, dass es in diesem Fall unpraktisch ist, den Volumenanteil zu verwenden. Zur Rettung kommt eine neue Größe, die Sie in der nächsten Lektion kennenlernen werden.
3. Machen Sie Ihre Hausaufgaben:
1. Wie groß ist der Volumenanteil einer Komponente? Gasgemisch?
2. Der Volumenanteil von Argon in Luft beträgt 0,9 %. Welche Luftmenge wird benötigt, um 5 Liter Argon herzustellen?
3. Durch Zerlegung der Luft wurden 224 Liter Stickstoff gewonnen. Welche Mengen an Sauerstoff und Kohlendioxid wurden dabei gewonnen?
4. Volumenanteil von Methan in Erdgas beträgt 92 %. Welches Volumen dieser Gasmischung enthält 4,6 ml Methan?
5. Mischen Sie 6 Liter Sauerstoff und 2 Liter Kohlendioxid. Finden Sie den Volumenanteil jedes Gases in der resultierenden Mischung.
Entspricht dem Verhältnis des Volumens einer Substanz in einer Mischung zur Summe der Volumina der Komponenten vor dem Mischen.
Wird normalerweise mit einem griechischen Buchstaben bezeichnet ϕ (\displaystyle (\ce (\phi))).
Das Konzept gilt hauptsächlich für Gase und Flüssigkeiten. Im Fall von Gasen ist die Verwendung des Volumenanteils praktisch, da der Volumenanteil eines Gases in einer Mischung chemisch nicht wechselwirkender Gase gleich seinem Molenbruch in derselben Mischung ist, was bei nicht zu hohen Werten ziemlich genau durchgeführt wird Drücke und Temperaturen.
Definition
Der Volumenanteil wird durch die Formel bestimmt:
ϕ B = V B ∑ V i , (\displaystyle \phi _(\mathrm (B) )=(\frac (V_(\mathrm (B) ))(\sum V_(i))),)Beim Mischen einiger Flüssigkeiten kann sich ihr Gesamtvolumen im Verhältnis zur Summe der Volumina der Komponenten ändern. Daher ist es nicht immer richtig, beispielsweise die Summe der Volumina der Komponenten durch das Volumen der Lösung (Mischung) zu ersetzen , in Mischungen aus Ethanol mit Wasser.
Volumenkonzentration
Manchmal wird ein ähnlicher Wert verwendet, der normalerweise in der Größenordnung liegt und als volumetrische Konzentration bezeichnet wird σ B (\displaystyle \sigma _(\mathrm (B) )):
σ B = V B V , (\displaystyle \sigma _(\mathrm (B) )=(\frac (V_(\mathrm (B) ))(V)),)Manchmal wird diese Größe auch als Volumenanteil bezeichnet. Daher wird empfohlen, die Definitionen der verwendeten Größen anzugeben, um Abweichungen zu vermeiden. Zum Beispiel in GOST „Alkoholische Produkte und Rohstoffe für ihre Herstellung.“ Methode zur Bestimmung des Volumenanteils von Ethylalkohol. Mit Volumenanteil ist ein Wert gemeint, der in diesem Artikel als volumetrische Konzentration bezeichnet wird.
Maßeinheiten und Symbole
Sowohl der Volumenanteil als auch die Volumenkonzentration sind dimensionslose Größen. Der Einfachheit halber werden sie oft in Prozent ausgedrückt und manchmal auch verwendet
Die Bedeutung von Größe
Der Volumenanteil wird nach folgender Formel berechnet:
,- V 1 - Volumen der gelösten Substanz in Volumeneinheiten;
- V ist das Gesamtvolumen der Lösung in denselben Einheiten.
Volumenanteil in der Chemie
In der Chemie wird der Wert hauptsächlich für Gase verwendet, da der Volumenanteil des Gasgemisches bei Nr. gleich seiner molaren Konzentration.
Es ist üblich, den Volumenanteil in Prozent auszudrücken.
siehe auch
Links
Wikimedia-Stiftung. 2010.
Sehen Sie, was „Volumenbruch“ in anderen Wörterbüchern ist:
Volumenanteil- - [A.S. Goldberg. Englisch-Russisches Energiewörterbuch. 2006] Themen: Energie im Allgemeinen EN Volumenanteil ...
Dimensionslos physikalisch ein Wert, der die Zusammensetzung einer Mischung charakterisiert und dem Verhältnis des Volumens einer Mischungskomponente reduziert zum physikalischen Volumen entspricht. Mischungsbedingungen, zum Volumen der Mischung. O.D. wird in Bruchteilen einer Einheit ausgedrückt, zum Beispiel in Hundertstel (Prozent), Tausendstel (ppm), ... ...
Volumenanteil des Öls in der Bohrlochförderung zu einem bestimmten Zeitpunkt- - Themen Öl-und Gasindustrie DE Ölstau… Leitfaden für technische Übersetzer
volumetrische Porosität- Der Anteil der Hohlräume am Membranvolumen. [RHTU im. DI. Mendeleev, Abteilung für Membrantechnologie] Themen Membrantechnologien ... Leitfaden für technische Übersetzer
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Teil I
1. Für flüssige und feste Gemische wird der Massenanteil der Komponente (w) nach folgender Formel berechnet:
2. Der Volumenanteil der gasförmigen Gemischkomponente (φ) wird nach der Formel berechnet:
3. Leiten Sie anhand des Materials aus den Punkten 1 und 2 Formeln für Berechnungen ab:
4. Um m einer Lösung zu berechnen, verwenden Sie bei bekannter Dichte und Volumen die aus einem Physikkurs bekannte Formel:m(p-ra)=V*P
Teil II
1. 2 g Natriumchlorid wurden in 40 g destilliertem Wasser gelöst. Berechnen Sie den Massenanteil an Salz in der resultierenden Lösung.
2. 2 Liter Schwefelsäurelösung enthalten 456 g H2SO4. Berechnen Sie den Massenanteil des gelösten Stoffes unter der Annahme, dass die Dichte der Lösung 1,14 g/ml beträgt.
3. Wie viel Wasser und Salz benötigen Sie, um 250 g einer 10 %igen Natriumnitratlösung herzustellen?
5. Wie groß ist der Massenanteil an Zucker in der Lösung, die durch Eindampfen von 200 g einer 20 %igen Lösung auf 70 g entsteht? Runden Sie Ihre Antwort auf Zehntel.
6. Mischen Sie 120 g 40 %ige und 280 g 10 %ige Salpetersäurelösung. Bestimmen Sie den Massenanteil an Salpetersäure in der resultierenden Lösung.
7. Wie viel Chlorwasserstoff muss in 1 m3 Wasser gelöst werden, um eine 20 %ige Lösung zu erhalten? Berechnen Sie die Masse und das Volumen (n.v.) von Chlorwasserstoff.
8. Luft enthält 21 Volumenprozent Sauerstoff und 78 Volumenprozent Stickstoff. Berechnen Sie die Menge an Sauerstoff und Stickstoff in 250 m3 Luft. Bestimmen Sie die Stoffmenge und Masse für jedes Gas.
