Print to PDF without this message by purchasing novapdf (

Transcript

1

2 ΒΑΣΙΚΕΣ ΕΝΝΟΙΕΣ ΓΙΑ ΤΟΥΣ ΧΗΜΙΚΟΥΣ ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΥΣ ΘΕΩΡΙΑ 1 Μol μιας ουσίας (στοιχείου ή ενώσεως) είναι η ποσότητα ύλης που αποτελείται από N A = 6, x σωματίδια. O αριθμός N A = 6, x ονομάζεται αριθμός του Avogardo και έχει προσδιοριστεί σήμερα με διάφορες φυσικοχημικές μεθόδους μάζα. 1 Μol μια ουσίας (στοιχείου ή ενώσεως ) είναι η ποσότητα ύλης σε γραμμάρια που αντιστοιχεί στη μοριακή μάζα του στοιχείου ή της ενώσεως. Δηλ. τα 18,015 g νερού, τα 17,031 g αμμωνίας ή τα 15,999 g οξυγόνου περιέχουν 6, x μόρια νερού, αμμωνίας και οξυγόνου αντίστοιχα. Από τον αριθμό του Avogardo καταλαβαίνουμε πόσο απερίγραπτα μικρά σωματίδια είναι τα άτομα και τα μόρια. Ζυγίζοντας άτομα υδρογόνου, θα έχουμε μόλις 1,008 g!!!!! Επειδή λοιπόν για τα άτομα και μόρια έχουμε πολύ μικρές μάζες σε γραμμάρια, καθιερώθηκε η ατομική μονάδα μάζας u, που είναι το ένα δωδέκατο της μάζας του ισοτόπου 12 C του άνθρακα. Η απόλυτη μάζα εκφράζεται σε μονάδες u, η μάζα ενός mol σε g/mol, ενώ η σχετική μάζα δεν έχει μονάδες: Απόλυτη και σχετική μάζα ορισμένων ατόμων και μορίων άτομο, μόριο απόλυτη μάζα Σχετική μάζα μάζα ενός mol H 1,008 u 1,008 1,008 g/mol O 15,999 u 15,999 15,999 g/mol Cl 35,453 u 35,453 35,453 g/mol H 2 O 18,015 u 18,015 18,015 g/mol NH 3 17,031 u 17,031 17,031 g/mol NaCl 58,443 u 58,443 58,443 g/mol

3 Ο όγκος που καταλαμβάνει 1 mol κάθε αερίου σε κανονικές συνθήκες θερμοκρασίας και πιέσεως είναι V 0 = 22,414 l. Oι δε κανονικές συνθήκες θερμοκρασίας και πιέσεως είναι 0 0 C και 1 atm. Όπως γνωρίζουμε για το 1 mol μιας χημικής ουσίας (στοιχείου ή ένωσης) ισχύουν τα εξής: Περιέχει Ν Α = 6, μόρια 1 mol μορίων Καταλαμβάνει (αν Ζυγίζει είναι αέριο) V = 22,4 L (STP) m = M r g Α. Ποια σχέση συνδέει τη μάζα (m) μιας χημικής ουσίας με τον αριθμό των moles (n) της ουσίας; Μετατροπή της μάζας (m) μιας ουσίας σε αριθμό moles (n) : n mg M r ( g / mol ) Μετατροπή του αριθμού moles (n) μιας ουσίας σε μάζα (m): m = n mol Μ r (g/mol) Β. Ποια σχέση συνδέει τον όγκο (V) μιας αέριας χημικής ουσίας με τον αριθμό των Moles (n) της ουσίας; Μετατροπή του όγκου V ενός αερίου σε αριθμό moles (n): n VL V m ( L / mol)

4 Μετατροπή του αριθμού moles (n) ενός αερίου σε όγκου (V): V = n mol V m (L/mol) Σε πρότυπες συνθήκες (STP) είναι Vm = 22,4 L/mol, οπότε ισχύει VL 22,4( L mol) n και V = n mol 22,4 (L/mol) Γ. Ποια σχέση συνδέει τον αριθμό των μορίων μιας ουσίας με των αριθμό moles (n) της ουσίας; Μετατροπή του αριθμού moles (n) σε αριθμό μορίων: Αριθμός μορίων = n mol N A (μόρια/mol) Μετατροπή του αριθμού μορίων σε αριθμό moles (n): n N A ( / mol ) Βασικές σχέσεις για τις μετατροπές μεταξύ αριθμού moles (n) και m, V και αριθμού μορίων σε μια αέρια χημική ένωση. M r (g/mol) V m (L/mol) m(g) n αριθμός moles V(L) : M r : V m : N A N A (μόρια/mol) Αριθμός μορίων n M m( g) r ( g / mol) V V ( L) m ( L / mol) N A ( / mol)

5 ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ 1 Όλα τα ατομικά βάρη, όπου χρειάζονται,θεωρούνται γνωστά 1. α) Πόσα γραμμάρια ζυγίζουν τα 0,25 mol SO 3 ; β) Πόσα mol είναι τα: i) 560 g N 2 ; ii) 4,5 kg H 2 O; 2. α) Πόσον όγκο καταλαμβάνουν σε STP τα 3 mol ΝΗ 3 ; β) Πόσα mol είναι οι παρακάτω όγκοι αέριων, που μετρήθηκαν σε STP; i) 896 ml H 2 ii) 448 m 3 N Πόσον όγκο καταλαμβάνουν σε STP συνθήκες τα 4 g CH 4 ; 4. Πόσα mol Η 2 SO 4 περιέχουν 0,5 Ν Α μόρια Η 2 SO 4 ;. 5. Ποσότητα H 2 S έχει όγκο 8,96 L σε STP. Να υπολογιστούν:. α) πόσο ζυγίζει η ποσότητα αυτή, β) πόσα μόρια H 2 S περιέχει...

6 ΑΣΚΗΣΕΙΣ 1. Ορισμένη ποσότητα ΝΗ 3 περιέχει μόρια. Να υπολογίστε πόσα g ζυγίζει η ποσότητα αυτή και πόσον όγκο καταλαμβάνει σε συνθήκες STP. 2. Δίνεται ότι Ν Α = μόρια/mol. 3. Ποιος όγκος Η 2, μετρημένος σε STP συνθήκες, περιέχει τον ίδιο αριθμό μορίων με αυτόν που περιέχεται σε 8 g O 2 ; 4. Πόσα γραμμάρια CO 2 καταλαμβάνουν σε STP συνθήκες τον ίδιο όγκο με 5,6 g Ν 2 ; 5. Σε 18 g μιας χημικής ένωσης Α περιέχονται 0,4Ν Α μόρια. Να υπολογιστεί η σχετική μοριακή μάζα της ένωσης Α. 6. 6,8 g αέριου Α καταλαμβάνουν όγκο 4,48 L σε STP. Να υπολογιστεί η σχετική μοριακή μάζα του Α g από το οξείδιο ΧΟ 2 καταλαμβάνουν όγκο 5,6 L σε πρότυπες συνθήκες (STP). Να υπολογίσετε τη σχετική ατομική μάζα του στοιχείου Χ. 8. Να υπολογιστεί σε συνθήκες STP η πυκνότητα: α) του Ο2, β) του C 2 H Αέριο Α έχει πυκνότητα 1,875 g/l σε πρότυπες συνθήκες (STP). Να υπολογιστεί η σχετική μοριακή μάζα του Α.

7 10. Ένα αέριο με μοριακό τύπο ΧΗ 3 έχει πυκνότητα 3,48 g/l σε STP. Αν η σχετική ατομική μάζα του υδρογόνου είναι 1, να υπολογιστεί η σχετική ατομική μάζα του στοιχείου Χ. ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΜΕ ΜΙΓΜΑΤΑ 1.Αέριο μίγμα που αποτελείται από CO 2 και Ν 2 έχει μάζα 10 g και όγκο 6,72 L σε STP. Να βρεθεί η σύσταση του μίγματος σε γραμμάρια. 2. Σε 9,8 g αεριού μίγματος CH 4 και H 2 S περιέχονται 1,8Ν Α άτομα υδρογόνου. Να υπολογιστούν α) η σύσταση του μίγματος σε γραμμάρια, β) ο όγκος του μίγματος σε συνθήκες STP. 3.Ισομοριακό μίγμα Η 2 και ΝΗ 3 ζυγίζει 7,6 g. Να υπολογιστούν: α) η σύσταση του μίγματος σε γραμμάρια, β) πόσα άτομα και ποσα γραμμάρια υδρογόνου περιέχει το μίγμα, γ) η πυκνότητα του μίγματος σε συνθήκες STP. 4.Αέριο μίγμα αποτελείται από 0,2 mol CO 2 και 0,3 mol Ο 2. Να υπολογιστούν η μάζα του μίγματος και ο όγκος του μίγματος σε STP. 5. Αέριο μίγμα αποτελείται από 0,25 mol CH4 και 0,5 mol H2. Να υπολογιστούν: α)η μάζα του μίγματος και ο όγκος του μίγματος σε STP, β)η % w/w σύσταση του μίγματος, γ)ο αριθμός των μορίων του μίγματος, δ)ποσα άτομα και ποσα γραμμάρια υδρογόνου περιέχει το μίγμα.