حاالت املادة The States of Matter الفصل 7 أفكار رئيسة: توجد المادة في إحدى الحاالت الثاث وهي الغازية أو السائلة أو الصلبة وتتمتع بصفات خاصة في كل حالة. يتمتع الغاز بأنه عديم الشكل لذلك يأخذ حجم وشكل الوعاء الذي يوجد فيه ويتمتع بقابلية االنضغاط التي يتميز بها عن بقية الحالتين للمادة وقابلية الغازات للمزج مع بعضها بشكل تام وبأية نسب في الوعاء الموجودة فيه وكثافة الغازات أقل بكثير من السوائل والمواد الصلبة. ليس للسوائل شكا محددا فهي تأخذ شكل الوعاء الموضوعة فيه ولكن لها حجم محدد وقابليتها لانضغاط ضعيفة جدا. أما المواد الصلبة فشكلها وحجمها محددان وال تنضغط إال قليا جدا. يمكن ألية مادة في حالتها النقية أن توجد في أي حالة من الحاالت الثاث وذلك حسب درجة حرارتها. وفي بعض الحاالت قبل أن تتحول المادة من حالة إلى أخرى»من الحالة الصلبة إلى السائلة مثا أن تتفكك وتتحول إلى مادة أخرى. مثال على ذلك عند تسخين مادة السكر الصلبة فإنها تتفكك قبل تحولها إلى الحالة السائلة )تنصهر(. سوف ندرس وبشكل موجز ولكنه كاف في هذه المرحلة الحاالت الثاث كا على حدى. (Ref. R.Chang P.173 201 & 211 214) 83
7 الحالة. 77.7 الغازية Gaseous State H 2, N 2, O 2, O 3, Fe, Cl 2 1 --توجد مجموعة من العناصر تحت الشروط الجوية في حالة غازية مثل وعناصر المجموعة A )الغازات النبيلة( 2 --يرافق الغازات ضغط بسبب الحركة الحرة لجزيئاتها واصطدامها بالسطوح التي تقع في مسارها. يقاس ضغط الغازات بواحدة الميليمترات من الزئبق )مم زئبق تور باسكال والضغط الجوي(. يساوي الضغط الجوي إلى 760 مم زئبق او 760 تور 3 --العاقة بين الضغط الجوي والحجم للغازات المثالية يعبر عنها بقانون بويل يتناسب الحجم عكسا مع الضغط الواقع على الغاز عند درجة حرارتها ثابتة T وكذلك عدد جزيئات الغاز n. والعاقة بين درجة الحرارة والحجم للغاز المثالي يعبر عنها بقانوني شارل وغاي لوساك. يتناسب الحجم مباشرة مع درجة الحرارة عند ضغط ثابت وعدد جزيئات الغاز n. الصفر المطلق )273.15C- ( هي اخفض درجة حرارة يمكن الوصول اليها نظريا وعلى مقياس كلفن يعبر عنه ب 0k )الصفر المطلق(. في جميع حسابات الغازات يجب التعبير عن درجة الحرارة حسب مقياس كلفن. يعبر عن العاقة بين كمية الغاز وحجمه )للغاز المثالي( بقانون افوغادرو.حجوم متساوية لغازات مختلفة تحوي عدد متساو من الجزيئات عند درجة حرارة وضغط متساو. 4 --تجمع معادلة الغاز المثالي P*V=nRT القوانين الثاث التي مرت معنا تعبر هذه المعادلة عن سلوك الغاز المثالي. 5 --ينص قانون دالتون للضغوط الجزيئية أن ضغط كل غاز من المزيج غازي هو نفسه ضغط كما لو كان هو الغاز الوحيد الذي يشغل نفس الحجم. 6 --في حالة االنتشار diffusion تمتزج الغازات ببعضها تدريجيا. وفي حالة Effusion تتحرك جزيئات الغاز خال فتحة صغيرة تحت ضغط معين يعبر عن كا الحالتين بعاقة رياضية واحدة 7 --معادلة فاندرفالس هي معادلة معدلة عن معادلة الغاز المثالي حيث يعتبر الغاز ليس مثاليا بسلوكه. وتم التعديل من حقيقتين هما: أوال - جزيئات الغاز الحقيقي تظهر تبادل قوى تأثير متبادل بينها ثانيا - أن للغاز حجم حقيقي ويقاس ثابتي المعادلة تجريبيا لكل غاز 7 الحالة. 77.7 الغازية :The Gaseous State (Ref. R.Chang P. 173) عندما نحاول تحديد حجم الغاز ال بد من معرفة درجة الحرارة والضغط للغاز الذي نتعامل معه ألنهما عامان يؤثران على حجم الغاز. إذن سنتعرف على قوانين الغازات التي تبين بشكل دقيق العاقة بين حجم الغاز وكل من درجة الحرارة والضغط والوزن الجزيئي للغاز. فجميعها له عاقة بكمية الغاز المدروس. 84
ال بد من توضيح أن الغازات موجودة بشكل عام في حالة جزيئية ما عدا ما يعرف بالغازات النادرة )النبيلة( وهي الهليوم النيون األرغون الكريبتون الزينون والرادون )غازات الفصيلة الثامنة في الجدول الدوري( فهي جميعها موجودة في حالتها الذرية. أما الغازات األخرى الموجودة في الجدول الدوري مثل الهيدروجن األوكسجن الفلور الكلور والنيتروجن فهي في جالة جزيئية. وتوجد مركبات هذه الغازات مثل أول أكسيد الكربون ثاني أكسيد الكربون الميثان اإليثان واألمونيا في الحالة الغازية عند درجة حرارة الغرفة.. 7 ضغط 77.77.7 الغازات وقياسه: (Ref. R.Chang P. 175) لقد قلنا أن الغازات تتمتع بقابلية االنضغاط أي تقليل حجمها لتصبح غازات مضغوطة بدرجات مختلفة. وقد استفيد من هذه الخاصة المميزة للغازات حتى قيل أن العالم في العصر الذي نعيشه يتحرك بالغازات المضغوطة ويا لها من خاصة استطاعت اختصار الزمن لقطع المسافات مهما طالت بمرات عديدة. على كل حال استطاع العالم اإليطالي توريشللي )Torricelli( صنع أول جهاز لقياس الضغط الجوي. وهو مؤلف من أنبوب زجاجي بطول مناسب ومغلق من أحد طرفيه ومأله بالزئبق ثم غطس الطرف 85
المفتوح بحوض من الزئبق فوجد انخفاضا في زئبق العمود وبالتالي أصبحت كتلة الزئبق المتبقية في العمود تساوي إلى ضغط الهواء الخارجي على الحوض. وتبين أن متوسط الضغط الجوي عند سطح البحر يساوي إلى 760 مم من الزئبق وسمي هذا بالضغط الجوي القياسي ويعبر عن هذا الضغط بوحدة تور Torr نسبة للعالم توريشللي بدال من الميليمتر. 10 miles 0.2 atm 4 miles 0.5 atm Sea level 1 atm 5.2 86. 7 قوانين 77.77.7 الغازات :The Gas Laws تبين هذه القوانين العاقة بين حجم الغاز والضغط ودرجات الحرارة وهذه القوانين هي: 7 قانون.77.77.77.7 بويل Boyl s Law (Ref. R.Chang P. 179) بعد أن أصبح ممكنا تصنيع مقياس الضغط تمت دراسات تأثير تغيير الضغط على حجم الغاز المدروس عند درجات حرارة معينة. قام العالم روبرت بويل 1660 بدراسة تأثير الضغط أو عاقة الضغط بحجم الغاز عند درجة حرارة ثابتة. وصل بويل إلى النتيجة التالية والتي عرفت الحقا بقانون بويل: «يتناسب حجم كتلة معينة من غاز عند درجة حرارة ثابتة عكسا مع الضغط الواقع على الغاز«يمكن التعبير عن هذا القانون بعاقة رياضية بسيطة كاآلتي: V α 1 P حيث الحجم = V الضغط =.P بما أن جداء الضغط بالحجم ثابت إذن يمكن استبدال إشارة التناسب )α( بثابت تناسب وهو K بحيث تصبح المعادلة كاآلتي: V = K P
P.V = K P 1 V 1 =P 2 V 2 V1 P2 V2 = P1 أو وبالتالي يمكن كتابة: أو Boyle s Law P α 1/V P x V = constant P 1 x V 1 = P 2 x V 2 Constant temperature Constant amount of gas A sample of chlorine gas occupies a volume of 946 ml at a pressure of 726 mmhg. What is the pressure of the gas (in mmhg) if the volume is reduced at constant temperature to 154 ml? P 1 = 726 mmhg P 1 x V 1 = P 2 x V 2 P 2 =? V 1 = 946 ml V 2 = 154 ml P 2 = P 1 x V 1 V 2 726 mmhg x 946 ml = = 4460 mmhg 154 ml 87
(Ref. R.Chang P. 182) 7 قانون.77.77.77.7 شارل :Charle s Law إذا تعرض حجم معين من غاز عند ضغط ثابت لتغير بدرجة حرارته فإن حجم الغاز يزداد بارتفا ع درجة الحرارة وبالعكس ينخفض حجم الغاز بانخفاض درجة الحرارة. يبين الشكل البياني أدناه العاقة بين حجم معين من غاز عند ضغط ثابت ودرجة الحرارة. من الناحية التجريبية ال يمكن تخفيض درجة الحرارة إلى درجة أخفض من درجة تجمد الزئبق والتي هي تقريبا )39 -م( أو رفع درجة الحرارة إلى درجة حرارة أعلى من )100 م( نظرا لزيادة بخار الزئبق بشكل كبير. إذن بسحب الخط الذي يربط النقاط التي تمثل حجم الغاز عند درجات الحرارة المختلفة فإن نقطة التقاطع مع محور درجات الحرارة تكون عند درجة حرارة تمثل درجة حرارة منخفضة إلى 273.15 والتي توافق حجم الغاز المدروس )هواء( الذي يفترض أنه انعدم كليا. وهذا مخالف للواقع ألن حجم المادة ال يمكن أن يكون صفرا. ولكن عند هذه الدرجة يعتقد أن الطاقة الحركية للجزيئات أو الذرات أو الشوارد تصبح معدومة. سميت هذه الدرجة بالصفر المطلق Zero(.)Absolute Variation of gas volume with temperature at constant pressure. Charles & Gay-Lussac s Law V α T V = constant x T V 1 /T 1 = V 2 /T 2 T (K) = t ( 0 C) + 273.15 88 Temperature must be in Kelvin 5.3 في عام 1848 اقترح كالفن )Kalvin( استخدام جديد لدرجات الحرارة سمي بالتدريج المطلق حيث اعتبر الصفر المطلق هو صفر كالفن )0 K( وتغير بدرجة حرارة كالفن واحدة يساوي إلى تغير بدرجة حرارة واحدة مئوية وبالتالي تكون درجة تجمد الماء على مقياس التدريج المطلق الذي أصبح معروفا
باسم تدريج كالفن مساوية إلى 273.15 فوق الصفر المطلق أي K. 273.15 إذن لتحويل درجة الحرارة المئوية إلى درجة كالفن يضاف 273.15 إلى درجة الحرارة المئوية. الصفر المطلق درجة تجمد الماء درجة غليان الماء تدريج مئوي )سلسيوس( C -273.15 C 0 C 100 تدريج كالفن K 0 273.15 373.15 A sample of carbon monoxide gas occupies 3.20 L at 125 0 C. At what temperature will the gas occupy a volume of 1.54 L if the pressure remains constant? V 1 /T 1 = V 2 /T 2 V 1 = 3.20 L T 1 = 398.15 K V 2 = 1.54 L T 2 =? T 1 = 125 ( 0 C) + 273.15 (K) = 398.15 K T 2 = V 2 x T 1 V 1 1.54 L x 398.15 K = = 192 K 3.20 L بالعودة إلى قانون شارل الذي يبين اآلتي: «يتناسب حجم كتلة معينة من غاز عند ضغط ثابت تناسبا طرديا مع درجة حرارة الغاز المطلقة.«يمكن التعبير عن قانون شارل بعاقة رياضية بسيطة كاآلتي: V α T و كما قمنا سابقا باستبدال التناسب بثابت التناسب )K( لتصبح المعادلة: V = KT أو V T = K إذا كان لدينا غاز حجمه V1 عند درجة حرارة T1 فإن حجم هذا الغاز يصبح V2 عند درجة حرارة T2 مع الحفاظ على ضغط ثابت للغاز وبالتالي يمكن كتابة: 89
مثال توضيحي: V1 T1 = V2 T2 V1 T2 = V1 T2 لدينا بالون حجمه L 3.8 عند درجة حرارة 35 مئوية. ما هو حجم البالون بعد وضعه في الثاجة ليبرد حتى درجة 5 مئوية. وعلى افتراض أن الضغط داخل البالون بقي مساريا الى الضغط الجوي. نحول درجات الحرارة المئوية الى درجات الحرارة المطلقة )مقياس كالفن(: وبتطبيق قانون شارل: بتبديل قيم الحدود في المعادلة نحصل على: 35 + 273 = 308 k 5 + 273 =278 k V1 T2 = T1 T2 V2 = 3.80L 278K 308K = 3.43 L وهذا هو حجم البالون بعد التبريد. 7 قانون.77.77.77.7 غاي لوساك :Gay Lussac Law يمكن اعتبار هذا القانون امتداد لقانون شارل ولكن حوفظ على حجم الغاز ثابتا ودرس تغير الضغط مع تغير درجة الحرارة. يعبر عن القانون بالشكل اآلتي: «يتناسب ضغط كتلة معينة من غاز عند حجم ثابت تناسبا طرديا مع درجة الحرارة المطلقة.«يعبر عن القانون رياضيا بالشكل اآلتي: أو أو و بالتالي يمكن التعميم (Ref. R.Chang P. 184) P α T P = KT P T = K P1 T1 = T2 P2 7 قانون.77.77.77.7 أفوغادرو :Avogadro s Law يعبر الشرطان النظاميان Conditions( )Standard عن الضغط للغاز المساوي للضغط الجوي ولدرجة الحرارة المساوية للصفر المئوي. ينص قانون أفوغادرو على: 90
«تحوي حجوم متساوية من غازات مختلفة ذات ضغط ودرجة حرارة واحدة على عدد متساو من الموالت».)Moles( يمكن وضع قانون أفوغادرو بمعادلة رياضية بسيطة: V n أو V = Kn حيث K =ثابت التناسب وn =عدد الموالت وبالتالي V n = K وعند الشرطان النظاميان والحجم مقدرا بالليتر و 1 = n يكون: V n = 22.4 L/mole يسمى هذا الحجم بحجم ألفوغادرو أو حجم الغاز الجزيئي volume( )molar gas والذي يمثل حجم جزيئة غرامية واحدة لغاز ما تحت الشروط النظامية (Ref. R.Chang P.185) Equation 7 معادلة 77.77.77.7. الغاز المثالي :Ideal Gas تبين من اقوانين السابقة أن كمية الغاز متعلقة بالكتلة )m( والحجم )V( وبدرجة الحرارة )T( والضغط )P(. وبالعودة إلى القوانين التي مرت معنا وهي قانون بويل قانون شارل وقانون أفوغادرو حيث يظهر أن»حجم الغاز يتناسب طردا مع عدد الجزيئات وكذلك مع درجة الحرارة المطلقة ولكنه يتناسب عكسا مع الضغط.«قانون بويل: قانون شارل: T قانون أفوغادرو: n يمكن من هذه القوانين الثاث كتابة العاقة الرياضية اآلتية: V )عند درجة حرارة ثابتة وكذلك عدد الجزيئات(. 1 p V )عند ضغط ثابت وكذلك عدد الجزيئات(. V )عند ضغط ودرجة حرارة ثابتين(. V nt p والتي يمكن كتابتها باستبدال التناسب بثابت التناسب R: V = R nt p حيث تدعى R بثابت الغاز Constant(.)Gas يعاد ترتيب المعادلة األخيرة لتصبح معادلة الغاز المثالي على الشكل اآلتي: P.V = nrt يمكن حساب قيمة ثابت الغاز R إذا أخذنا مول )mole( واحد من غاز مثالي تحت الشروط النظامية )درجة حرارة صفر مئوية وضغط جوي واحد(. وباعتبار مول واحد من الغاز يشغل كما رأينا سابقا 91
حجم 22.414 ليتر. باستخدام معادلة الغاز المثالي وإجراء التعويضات المناسبة تحسب R: PV = nrt R = nt PV R= (1atm)(22.414 L (1mole)(273.15K) (Ref. R.Chang P.190) = 0.082 L.atm / mol.k 7 كثافة.77.77.77.7 الغاز Gas Density والكتلة الجزيئية :Molar Mass يمكن حساب كثافة غاز ما إذا كانت صيغة الغاز معروفة وبالتالي يكون معروفا وزن الجزيئة الغرامية d = m v PV = nrt n = PV RT لهذا الغاز. آخذين بعين االعتبار أن الكثافة )d(: حيث = m كتلة الغاز عند الشروط القياسية )STP( وبالعودة إلى معادلة الغاز المثالي: إذن = = d = d = n = m M 92 وبما أن حيث = m كتلة الغاز و= M الكتلة الجزيئية )Mol.wt( PVm RTM PVm RT V P.M RT P.M 0.082 T تصبح المعادلة كاآلتي: و بإعادة ترتيبها تصبح: أو و عند الشروط النظامية نصبح المعادلة األخيرة:
حيث تكون الكثافة )d( مقدرة بالغرام في الليتر. 7 قانون.77.77.77.7 دالتون للضغوط الجزيئية :Dalton s Law of Partial Pressure (Ref. R.Chang P.196) عندما يوجد مزيج غازي مؤلف من غازين أو أكثر وال تتفاعل مع بعضها فإن الضغط لهذا المزيج الغازي يساوي إلى الضغط المبين في قانون يعرف باسم قانون دالتون والذي ينص على: «يساوي الضغط الكلي للمزيج الغازي إلى مجموع ضغوط الغازات المشكلة للمزيج حيث يعتبر أن كل غاز وكأنه يشغل الحيز كليا بمفرده.«يمكن توضيح ذلك كاآلتي: n B nالتي A تمثل عدد الموالت من غاز A وغاز B وفيه إذا كان لدينا مزيج غازي من غاز A وفيه :P T التي تمثل عدد الموالت من غاز B فإن الضغط الكلي لهذا المزيج P A حسب معادلة الغاز المثالي هي: و بما أن P T = P A + P B P A = n a RT V حيث = V حجم الوعاء الذي يوجد فيه المزيج الغازي وكذلك و بالتالي يكون الضغط الكلي للمزيج الغازي: P B = n B RT V P T = P A + P B = RT V (n A + n B ) 93
إذن يمكن حساب الضغط الجزئي لكل من غازي المزيج كاآلتي: = n A = X n A + n A B mole fraction الكسر المولي X A حيث = إذن: P A = P T.X A P B = P T.X B X A + X B = 1 و كذلك حيث Consider a case in which two gases, A and B, are in a container of volume V. P A = n ART V P B = n BRT V P T = P A + P B X A = n A is the number of moles of A n B is the number of moles of B n A n A + n B X B = n B n A + n B P A = X A P T P B = X B P T P i = X i P T mole fraction (X i ) = n i n T 94
7 قانون.77.77.77.7 غراهام النتشار الغازات :Graham Law of Gases Diffusion (Ref. R.Chang P.208) يعرف مفهوم انتشار الغازات على أنه المزج التدريجي لجزيئات غاز ما مع جزيئات غاز آخر باالعتماد على خواصها الحركية. وجد غراهام أن معدل انتشار الغاز يتناسب عكسا مع الجذر التربيعي لكتلته الجزيئية. ففي حالة مزيج غازي تكون نسبة معدل االنتشار حسب قانون االنتشار لغراهام حيث r1 وr2 هما معدل انتشار غازي المزيج. و M1 وM2 هما الكتلة الجزيئية لكا الغازين. توجد ظاهرة أخرى متعلقة بحركة الغازات تسمى: الهروب Effusion وهي تمثل عملية هروب غاز تحت ضغط معين من وعاء إلى آخر متصان بفتحة صغيرة. يطبق على ظاهرة الهروب قانون غراهام لانتشار. تعتبر هذه الظاهرة هامة جدا حيث تستخدم في فصل الغازات ذات األوزان الذرية القريبة من بعضها مثل فصل نظائر اليورانيوم ذات األوزان الذرية.) 238 235 UF 6 UF 6 عن المتقاربة من بعضها ( 95
7 الحيود 77.77.77.7. عن السلوك المثالي للغازات معادلة فاندرفالس للغاز غير المثالي Deviation from Ideal Gas Behavior Van der Waals Equation for Nonideal Gas (Ref. R.Chang P.211) تطبق معادلة الغاز المثالي عندما يوجد الغاز تحت شروط عادية من ضغط ودرجة حرارة ولكن سلوك الغازات يحيد عن سلوك الغاز المثالي عند الضغزط المرتفعة ودرجات الحرارة المنخفضة. وقد الحظنا أن حجم الغاز نظريا ينعدم عندما تصل درجة حرارته إلى الصفر المطلق )بالطبع لم يحدث أن تم التوصل بالتبريد لغاية درجة الصفر المطلق(. عندما يطبق على الغاز عدة ضغوط جوية تبقى جزيئات الغاز بعيدة عن بعضها نسبيا ويبقى حجم الغاز قليا بالمقارنة مع حجم الوعاء الذي يحويه وبالتالي يمكن إهمال حجم الغاز الفعلي وتبقى نتائج معادلة الغاز المثالي مقبولة. ولكن عند تطبيق ضغوط عالية على الغاز لتصبح جزيئات الغاز قريبة من بعضها عندها يصبح حجم الغاز كبيرا نسبيا وبالتالي ال يمكن إهماله ويصبح حجم الغاز أكبر من حجمه المحسوب من معادلة الغاز المثالي. بين بالنسبة لدرجات الحرارة عندما ترتفع درجة حرارة الغاز تزداد سرعة حركة جزيئات الغاز بحيث تتغلب على قوى التجاذب الجزيئي لجزيئات الغاز وعندما تنخفض درجة حرارة الغاز تزداد قوى تجاذب جزيئات الغاز بحيث يصبح حجم الغاز الملحوظ أقل من الحجم المحسوب من معادلة الغاز المثالي. إذن يبدو أن هذان العامان يعمان باتجاهين متعاكسين أحدهما يزيد الحجم واآلخر ينقصه والذي الحظ هذين العاملين هو العالم فان درفالس )1873( ومن دراساته توصل إلى المعادلة اآلتية التي تأخذ بعين االعتبار الضغط والحرارة وبالتالي الحجم الدقيق الذي تشغله جزيئات الغاز وكذلك قوى التجاذب جزيئات الغاز. او حيث a وb = ثابتان يقاسان تجريبيا. 7 تعابير. 77.7 كيميائية ذات معنى مهم -الحالة الغازية -يمكن توصيف خالة الغاز بشكل كامل بعد تحديد حجمه وضغطه ودرجة خرارته وكميته. -الوحدات المستخدمة لقياس ضغط الغاز: 1 Torr = 1 mmhg 1 atm. = 760 Torr 96
SI unit = 1 Pascal 1 atm = 101.325 Pascal -خواص الغازات: 1 --لدقائق الغاز مجال من السرعة 2 --معدل سرعة الغاز بساوي الى الجذر التربيعي 3 --ظاهرة هروب الغازات هي عملية عبور الغاز خال ثقب صغير الى وعاء فارغ 4 --يصبح سلوك الغاز الحقيقي مثاليا فقط عند درجات حرارة مرتفعة وضغوط منخفضة. 5 --استطاعت معادلة فاندرفالس توصيف حالة الغاز الحقيقي بعد األخذ بالحسبان التفاعل المتبادل بين دقائق الغاز وحجم هذه الدقائق تطبيقات الفصل -7 - من خال مجموعة أسئلة متعددة اإلجابات )MCQ( -5.31 حفظت عينة من غاز النيتروجن في وعاء حجمه 2.3L ودرجة حرارة 32 م وضغطه.atm 4.7 احسب عدد الموالت لهذا الغاز. الجواب: A 0.43 mol B 0.86 mol C 1.72 mol D 0.215 mol -5.35 سمح لبالون مملوء بالغاز حجمه L 2.5 وعند ضغط atm 1.20 ودرجة حرارة 25 م باالرتفاع في الفضاء إلى 30 كم فوق سطح األرض. حيث درجة الحرارة )- 23 م( والضغط 3.0 x. 10 3- atm احسب الحجم النهائي للبالون. الجواب A-.2 x102 L B- 8.4 x102 L C- 16.00 L D- 32.00 L 97
-5.37 حجم غاز مثالي موضوع في وعاء مرن يساوي L 6.0 وخفض ضغطه إلى ثلث ضغطه الذي كان عليه. وخفضت درجة حرارته المطلقة إلى النصف. ما هو حجم الغاز بعد التخفيض في ضغطه ودرجة حرارته الجواب A- 4.5 L B- 2.5 L C- 9.0 L D- 19.0 L -5.39 سمح لغاز مثالي ضغطه atm 0.85 ودرجة حرارته 66 م ليتمدد حتى يصبح حجمه ml 94 وضغطه atm 0.60 وحرارته 45 م. ما هو الحجم األساسي للغاز قبل تمدده الجواب A- 35.1 ml B- 17.8 ml C- 142.0 ml D- 71.0 ml -5.44 كمية من الغاز وزنها 7.10 g وضغطه Torr741 )مم زئبقي( عند درجة حرارة 44 م وتشغل حجما مقداره L. 5.40 ما هي الكتلة الجزيئية للغاز الجواب A- Mol mass = 35.1 g / mol B- Mol mass = 15.1 g / mol C- Mol mass = 55.1 g / mol D- Mol mass = 95.1 g / mol -5.45 تلعب جزيئات غاز األوزون الموجودة في طبقة الجو العليا )الستراتوسفير( دورا مهما في امتصاص اإلشعاعات فوق البنفسجية الضارة والصادرة عن الشمس. ضغط ودرجة حرارة األوزون في طبقة الستراتوسفير atm -3 1.0x10 و K 250 على التوالي. كم جزيئة من األوزون موجودة في L 1.0 من الهواء تحت الشروط األخيرة الجواب A -: O 3 molecules 3.0 x10 9 B -: O 3 molecules 3.0 x10 19 C -: O 3 molecules 13.0 x10 19 D -: O 3 molecules 3.0 x10 10 98
-5.46 إذا افترضنا أن الهواء يحوي 78% من حجمه غاز النيتروجن و 21% من حجمه من غاز األكسجين و 1% من حجمه من غاز األرغون. ما هو عدد الجزيئات من كل غاز موجود في L 1.0 من الهواء تحت الشروط النظامية STP الجواب : A - Ar. atoms 3.0 x 1010 B - Ar. atoms 3.0 x 1025 C- Ar. atoms 3.0 x 1020 D- Ar. atoms 6.0 x 1020-5.63 يمزج غاز األكسجين بغاز الهليوم قبل ملء أسطوانات غاز الغطاسين. احسب النسبة المئوية حجما لغاز األكسجين في المزيج إذا كان على الغطاس أن يصل إلى عمق يكون فيه الضغط الكلي.atm 4.20 وحوفظ على الضغط الجزئي لألكسجين عند atm 0.20 عند ذلك العمق. الجواب: A- X O2 = 0.048 (4.8%( B- X O2 = 0.024 (2.4%( C- X O2 = 0.096 (9.6%( D- X O2 = 0.348 (29(% )NH 3 فإنها تتفكك إلى غازي النيتروجن والهيدروجن. إذا كان -5.64 عند تسخين عينة من غاز األمونيا ( الضغط الكلي يساوي 866 مم زئبق. احسب الضغط الجزئي لغازي النيتروجن والهيدروجن. P H2 =mm Hg =. P N2 الجواب: = 217 mm Hg 650 تحقق من الجواب ص ح أم خطأ -5.79 إذا كان الثابتان في معادلة فاندرفالس: =3.59 a بالوحدة المعروفة. b= 0.0427 بالوحدة المعروفة. احسب ضغط الغاز ل 2.50 مول من غاز ثاني أكسيد الكربون وحجمه L 5.0 عند درجة حرارة K. 450 قارن الضغط الذي حسبته مع قيمة الضغط عند استخدام معادلة الغاز المثالي. الجواب gas: P = 18.5 atm For Ideal s Equation P = 18 atm From Van der Waal تحقق من صحة هذان الجوابان!!!!! صح أم خطأ 5.80- لديك غاز عند درجة حرارة 27 م وعدد موالته 10.0 وحجم L 1.5 وضغطه.atm 130 هل يعتبر هذا الغاز مثالي إضافات مدرس المقرر 99
100