Tarkib

• Qadamlar
• Maslahat
• Ogohlantirish
• Sizga nima kerak

Kimyoda "qisman bosim" - bu atrofdagi muhitga ta'sir qiluvchi gazlar aralashmasidagi har bir gazning bosimi, masalan, laboratoriyadagi gaz idishi namunasi, g'avvosning idishi yoki atrofdagi bo'shliq. atmosfera. Agar siz massa, hajm va haroratni bilsangiz, aralashmadagi har bir gazning bosimini hisoblashingiz mumkin. Keyin gaz aralashmasining umumiy bosimini olish uchun qisman bosimlarni qo'shasiz yoki avval umumiy bosimni topasiz, so'ngra qisman bosimni topasiz.

Qadamlar

3-qismning 1-qismi: Gaz xossalarini tushunish

1. 

   Har bir gazga "ideal" gaz sifatida qarang. Kimyoda ideal gaz - bu boshqa gazlar bilan o'zlarining molekulalariga jalb qilmasdan ta'sir o'tkazadigan gaz. Gaz molekulalari bir-biri bilan to'qnashishi va deformatsiz bilyard to'plari singari sakrashi mumkin.
   • Ideal gazning bosimi kichikroq bo'shliqqa siqilganida ortadi va katta bo'shliqqa tarqalganda kamayadi. Ushbu munosabatlar Boyl qonuni (olim Robert Boyl nomi bilan atalgan) sifatida tanilgan. Matematik formulada bu munosabat k = P x V, yoki oddiyroq k = PV ekanligini ko'rsatadi, bu erda k bosim va hajm o'rtasidagi doimiy bog'liqlik, P bosim va V tanadir. maydon.
   • Muammoni turli xil birliklardan birida bosim berish mumkin. O'sha paskalda (Pa) kvadrat metrga ta'sir qiladigan Nyuton kuchi sifatida aniqlanadi. Yana bir birlik atmosfera (atm) bo'lib, u dengiz sathiga teng balandlikda er atmosferasining bosimi sifatida tavsiflanadi. 1 atm bosim 101,325 Pa ni tashkil qiladi.
   • Ideal gazning harorati hajmi oshishi bilan ortadi va hajmi kamayganda kamayadi. Ushbu munosabatlar Charlz qonuni (olim Jak Charlz nomi bilan atalgan) deb nomlanadi. Buning matematik formulasi k = V / T, bu erda k - harorat va harorat o'rtasidagi doimiy bog'liqlik, V - hajm va T - harorat.
   • Ushbu tenglamadagi gazning harorati Kelvin darajasida, Kelvin darajasi esa Selsiy gradusini 273 ga qo'shganda hisoblanadi.
   • Ushbu ikki munosabatni bitta tenglamaga birlashtirish mumkin: k = PV / T yoki ularni PV = kT shaklida yozish mumkin.

2. 

   
   
   Gazni o'lchash uchun ishlatiladigan massa birligini aniqlaydi. Gazning massasi ham, hajmi ham bor. Hajmi odatda litr (l) bilan o'lchanadi, ammo gazning ikki massasi mavjud.
   • An'anaviy massalar gramm bilan yoki agar massa etarlicha katta bo'lsa, kilogramm bilan o'lchanadi.
   • Ko'pgina gazlar tez-tez juda engil bo'lgani uchun, ular yana massa shakli yoki molyar massasi deb nomlangan massaning boshqa shakli bilan o'lchanadi. Molyar massa har bir atomning massasi uglerod massasi bilan taqqoslangan holda, gaz tarkibidagi har bir atomning atom massasining yig'indisi sifatida aniqlanadi (qiymat 12).
   • Atomlar va molekulalar hisoblash uchun juda kichik bo'lgani uchun, gazning massasi mollarda aniqlanadi. Gaz miqdoridagi mollar sonini gaz massasini molyar massasiga bo'lish yo'li bilan hisoblash mumkin va n harfi bilan belgilanadi.
   • Gaz tenglamasidagi istalgan doimiy k ni n hosilasi bilan, mollar soni va yangi doimiy R bilan almashtirishimiz mumkin. Endi bizda nR = PV / T yoki PV = nRT tenglamasi mavjud.
   • R qiymati gazning bosimi, hajmi va haroratini o'lchash uchun ishlatiladigan birlikka bog'liq. Agar hajm litrda, harorat Kelvin darajasida va atmosferadagi bosim bo'lsa, bu 0,0821 L atm / K mol. Bundan tashqari, bo'linish chizig'ini o'lchov birliklarida ishlatmaslik uchun 0,0821 L atm K mol yozishingiz mumkin.

3. 

   
   
   Daltonning qisman bosim qonuni. Ushbu qonunni kimyogar va fizik Jon Dalton taklif qilgan, u birinchi marta atomlardan tashkil topgan kimyoviy element tushunchasini taqdim etgan. Dalton qonuni shuni ko'rsatadiki, gaz aralashmasining umumiy bosimi bu aralashmadagi har bir gazning umumiy bosimi.
   • Dalton qonunini P dan keyin tenglamaga yozish mumkin_jami = P₁ + P₂ + P₃ ... aralashmaning tarkibidagi gazlar soniga teng bo'lgan P bosim miqdori bilan.
   • Qisman bosimi noma'lum, ammo hajmi va harorati ma'lum bo'lgan gazlar bilan ishlashda Dalton qonunining tenglamasini ishlab chiqish mumkin. Gazning qisman bosimi deganda, faqatgina o'z ichiga olgan idishda bir xil miqdordagi gaz ta'sir qiladigan bosim tushuniladi.
   • Har bir qisman bosim uchun biz PV = nRT ideal gaz tenglamasini tenglik belgisining chap tomonida faqat P shakliga yozishimiz mumkin. Shunday qilib, biz ikkala tomonni V ga bo'lishimiz kerak: PV / V = ​​nRT / V. Chap tarafdagi ikkita V yo'q qilinadi, nihoyat P = nRT / V qoladi.
   • Keyin ushbu formulani qisman bosim tenglamasining o'ng tomonidagi har bir P harfi bilan almashtiring: P_jami = (nRT / V) ₁ + (nRT / V) ₂ + (nRT / V) ₃ …
   reklama

3 ning 2 qismi: qisman bosimni, so'ngra umumiy bosimni hisoblang

1. 

   
   
   
   
   Berilgan masalalar uchun qisman bosim tenglamalarini aniqlang. Ushbu hisob-kitobni tasvirlash uchun, bizda 3 ta gaz bo'lgan 2 litrli shishamiz bor deylik: azot (N₂), kislorod (O₂) va karbonat angidrid (CO₂). Har bir gazda 10 g bo ladi va har bir ballondagi gazning harorati Selsiy bo yicha 37 daraja Biz har bir gazning qisman bosimini va ballonga ta sir etuvchi gaz aralashmasining umumiy bosimini topishimiz kerak.
   • Qisman bosim tenglamasi quyidagicha yoziladi P_jami = P_Azot + P_kislorod + P_{karbonat angidrid}.
   • Biz har bir gazning bosimini izlayotganimiz uchun uning hajmini, haroratini bilamiz va har bir gazning mol sonini ularning massasiga qarab topishimiz mumkin, bu tenglama qayta yoziladi: P_jami = (nRT / V) _Azot + (nRT / V) _kislorod + (nRT / V) _{karbonat angidrid}

2. 

   
   
   Haroratni Kelvin darajasiga o'zgartiring. Gazlarning harorati Selsiy bo'yicha 37 darajani tashkil qiladi, shuning uchun biz 310 daraja K olish uchun 37 plyus 273 qo'shamiz.

3. 

   Shishadagi har bir gazning mollari sonini toping. Gaz mollari soni bu gazning massasini uning molyar massasiga bo'linishidir, bu erda molyar massa - bu moddani tashkil etuvchi har bir atomning umumiy massasi.
   • Birinchi gaz uchun azot molekulyar formulaga ega (N₂), har bir atomning massasi 14 ga teng. Azot molekulasi ikkita atomga ega bo'lgani uchun, azotning molekulyar og'irligi 28 ni olish uchun 14 ni 2 ga ko'paytiramiz, so'ngra massani grammda 10 g ga bo'lishimiz kerak. mollar sonini olish uchun 28 ni bering, natijada taxminan 0,4 mol azot gaziga aylantiring.
   • Ikkinchi gaz uchun kislorod molekulyar formulaga ega (O₂), har bir atomning massasi 16 ga teng. Kislorod molekulasi ham ikkita atomga ega, biz kislorod molekulasining massasini 32 ga etkazish uchun 16 ni 2 ga ko'paytiramiz. 10g ni 32 ga bo'lishimiz taxminiy natijani beradi Shishadagi 0,3 mol kislorod.
   • Uchinchi gaz - bu karbonat angidrid (CO) formulasi₂), 3 ta atom bor: massasi 12 ta bitta uglerod atomi, har bir massasi 16 ta ikkita kislorod atomi, uchta atomning massasini qo'shamiz: 12 + 16 + 16 = 44 massa molekula. 10 g ni 44 ga bo'lish orqali taxminan 0,2 mol karbonat angidrid olinadi.

4. 

   
   
   Mol, hajm va harorat qiymatlarini tenglamaga ulang. Endi tenglama quyidagicha ko'rinadi: P_jami = (0.4 * R * 310/2) _Azot + (0,3 * R * 310/2) _kislorod + (0,2 * R * 310/2) _{karbonat angidrid}.
   • Oddiylik uchun biz qiymatlar uchun o'lchov birligini tashlaymiz. Tenglamani echganingizdan so'ng, ushbu birliklar vayron qilinadi, natijada bosimning natijaviy o'lchov birligi qoladi.

5. 

   Doimiy R qiymatini almashtiring. Atmosferadagi qisman va umumiy bosim natijalarini ishlab chiqamiz, shuning uchun biz 0,0821 L atm / K mol bo'lgan R qiymatidan foydalanamiz. Ushbu qiymatni tenglamaga kiritishda P hosil bo'ladi_jami =(0,4 * 0,0821 * 310/2) _Azot + (0,3 *0,0821 * 310/2) _kislorod + (0,2 * 0,0821 * 310/2) _{karbonat angidrid}.

6. 

   Har bir gazning qisman bosimini hisoblang. Endi biz o'z qadriyatlarimizni ulab bo'ldik, keyingi narsa uni hal qilishdir.
   • Azotning qisman bosimi uchun 0,4 molni 0,0821 doimiy va harorat 310 darajaga ko'paytiring, so'ngra 2 litrga bo'ling: 0,4 * 0,0821 * 310/2 = 5.09 atm (taxminan).
   • Kislorodning qisman bosimi uchun 0,3 molni 0,0821 doimiy va harorat 310 darajaga ko'paytiring, so'ngra 2 litrga bo'ling: 0,3 * 0,0821 * 310/2 = 3.82 atm (taxminan).
   • Karbonat angidridning qisman bosimi uchun 0,2 molni doimiy 0,0821 va harorat 310 daraja K ga ko'paytiring, so'ngra 2 litrga bo'ling: 0,2 * 0,0821 * 310/2 = 2,54 atm (taxminan).
   • Endi umumiy bosimni topish uchun ushbu bosimlarni qo'shing: P_jami = 5.09 + 3.82 + 2.54 = 11.45 atm (taxminan).
   reklama

3 ning 3 qismi: Umumiy bosimni, so'ngra qisman bosimni hisoblang

1. 

   Yuqoridagi kabi qisman bosim tenglamasini aniqlang. Shunga qaramay, bizda 2 gazli shisha bor, unda 3 ta gaz bor: azot (N₂), kislorod (O₂) va karbonat angidrid (CO₂). Har bir gazda 10 g, har bir ballondagi gazning harorati 37 daraja Selsiyga teng.
   • Kelvin harorati hali ham 310 darajani tashkil qiladi va xuddi yuqoridagi kabi bizda 0,4 mol azot, 0,3 mol kislorod va 0,2 mol karbonat angidrid bor.
   • Xuddi shunday, biz atmosferadagi natijalarni hisoblaymiz, shuning uchun biz R qiymati 0,0821 L atm / K moldan foydalanamiz.
   • Ushbu nuqtada qisman bosim tenglamasi qoladi: P_jami =(0,4 * 0,0821 * 310/2) _Azot + (0,3 *0,0821 * 310/2) _kislorod + (0,2 * 0,0821 * 310/2) _{karbonat angidrid}.

2. 

   Gaz aralashmasining umumiy mollarini topish uchun silindrdagi har bir gazning mollari sonini qo'shing. Tsilindagi gazlarning hajmi va harorati bir xil bo'lgani uchun va har bir gazning molekulyar massasi ham bir xil doimiyga ko'paytirilsa, biz tenglamani qayta yozish uchun matematikaning taqsimlovchi xususiyatidan foydalanishimiz mumkin. Jarayon P_jami = (0,4 + 0,3 + 0,2) * 0,0821 * 310/2.
   • 0,4 + 0,3 + 0,2 = 0,9 mol gaz aralashmasi qo'shing. Tenglama yana P ga kamaytiriladi_jami = 0,9 * 0,0821 * 310/2.

3. 

   Gaz aralashmasining umumiy bosimini toping. 0,9 * 0,0821 * 310/2 = 11,45 mol (taxminan) oling.

4. 

   Aralashmani tashkil etuvchi har bir gazning ulushini toping. Siz gazdagi mollar sonini gaz aralashmasining umumiy mollariga bo'lasiz.
   • Bizda 0,4 mol azot bor, shuning uchun biz gaz aralashmasida 0,4 / 0,9 = 0,44 (44%) olamiz (taxminan).
   • Bizda 0,3 mol kislorod bor, shuning uchun biz gaz aralashmasidan 0,3 / 0,9 = 0,33 (33%) olamiz.
   • Bizda 0,2 mol karbonat angidrid bor, shuning uchun gaz aralashmasida 0,2 / 0,9 = 0,22 (22%) olamiz (taxminan).
   • Yuqoridagi taxminiy foizlar atigi 0,99 ga teng bo'lishiga qaramay, aslida verguldan keyin 9 soniyalar qatori bilan o'nlik sonlar takrorlanib turadi. Ta'rif bo'yicha bu 1 yoki 100 foizga teng.

5. 

   Qisman bosimni topish uchun gazdagi massa nisbatini umumiy bosimga ko'paytiring.
   • 0,44 * 11,45 = 5,04 atm (taxminan) oling.
   • 0.33 * 11.45 = 3.78 atm (taxminan) oling.
   • 0,22 * 11,45 = 2,52 atm (taxminan) oling.
   reklama

Maslahat

• Qisman bosimni hisoblash bilan qisman bosimni hisoblash bilan qisman bosimni hisoblash o'rtasida ozgina farqni sezasiz. Hisoblangan qiymatlar faqat taxminiy sonlar ekanligini unutmang, chunki biz ularni soddalashtirish uchun verguldan keyin 1 yoki 2 raqamga aylantiramiz.Agar biz hisob-kitoblarni yaxlitlashsiz bajarish uchun kalkulyatordan foydalansak, bu ikki usul o'rtasidagi og'ish hatto kichikroq bo'ladi, hatto bo'lmaydi.

Ogohlantirish

• G'avvoslar uchun gazning qisman bosimi haqida bilish, ayniqsa ularning hayoti bilan bog'liqligi uchun juda muhimdir. Juda past bo'lgan kislorodning qisman bosimi ongni yo'qotishiga yoki o'limga olib kelishi mumkin, azot yoki kislorodning qisman bosimi zaharlanishga olib kelishi mumkin.

Sizga nima kerak

• Noutbuk
• Atom massasi / molyar massa uchun ma'lumotnoma