Zákon ideálneho plynu: Problémy z chémie

bzučiak/Getty Images

The zákon o ideálnom plyne súvisí s tlakom, objemom, množstvom a teplotou ideálneho plynu. Pri bežných teplotách môžete použiť zákon ideálneho plynu na priblíženie správania skutočných plynov. Tu sú príklady, ako použiť zákon o ideálnom plyne. Možno budete chcieť odkazovať na všeobecné vlastnosti plynov zopakovať si pojmy a vzorce týkajúce sa ideálnych plynov.

Problém zákona o ideálnom plyne č. 1

Problém

Zistilo sa, že vodíkový plynový teplomer má objem 100,0 cm³pri umiestnení do kúpeľa s ľadovou vodou pri 0 °C. Keď je ten istý teplomer ponorený do varu tekutý chlór objem vodíka pri rovnakom tlaku je 87,2 cm³. Čo je teplota bodu varu chlóru?

Riešenie

Pre vodík je PV = nRT, kde P je tlak, V je objem, n je počet krtkov R je plynová konštanta a T je teplota.

Na začiatku:

P₁= P, V₁= 100 cm³, č₁= n, T₁= 0 + 273 = 273 K

PV₁= nRT₁

Nakoniec:

P_dva= P, V_dva= 87,2 cm³, č_dva= n, T_dva= ?

PV_dva= nRT_dva

Všimnite si, že P, n a R sú rovnaký . Preto je možné rovnice prepísať:

P/nR = T₁/V₁= T_dva/V_dva

a T_dva= V_dvaT₁/V₁

Zapojenie hodnôt, ktoré poznáme:

T_dva= 87,2 cm³x 273 K / 100,0 cm³

T_dva= 238 tis

Odpoveď

238 K (čo by sa dalo zapísať aj ako -35 °C)

Problém zákona o ideálnom plyne č. 2

Problém

2,50 g plynu XeF4 sa umiestni do evakuovanej 3,00 litrovej nádoby pri 80 °C. Aký je tlak v nádobe?

Riešenie

PV = nRT, kde P je tlak, V je objem, n je počet mólov, R je plynová konštanta a T je teplota.

P=?
V = 3,00 litra
n = 2,50 g XeF4 x 1 mol/ 207,3 g XeF4 = 0,0121 mol
R = 0,0821 l·atm/(mol·K)
T = 273 + 80 = 353 K

Zadať tieto hodnoty:

P = nRT/V

P = 00121 mol x 0,0821 l·atm/(mol·K) x 353 K / 3,00 litra

P = 0,117 atm

Odpoveď

0,117 atm