บทที่ 1.
หัวข้อ: ปริมาณของสาร. ตุ่น
เคมีเป็นศาสตร์แห่งสสารจะวัดสารได้อย่างไร? อยู่ในหน่วยไหน? ในระดับโมเลกุลที่ประกอบเป็นสารต่างๆแต่นี้ทำได้ยากมาก มีหน่วยเป็นกรัม กิโลกรัม หรือมิลลิกรัม แต่นี่คือวิธีการวัดมวล จะเกิดอะไรขึ้นถ้าเรารวมมวลที่วัดด้วยมาตราส่วนและจำนวนโมเลกุลของสารเข้าด้วยกัน จะเป็นไปได้ไหม?
ก) H-ไฮโดรเจน
n = 01.00 น.
1a.um = 1.66*10 -24 ก
ลองใช้ไฮโดรเจน 1 กรัมแล้วนับจำนวนอะตอมของไฮโดรเจนในมวลนี้ (ให้นักเรียนคำนวณโดยใช้เครื่องคิดเลข)
ยังไม่มีข้อความ = 1ก. / (1.66*10 -24) ก. = 6.02*10 23
b) โอออกซิเจน
A o = 16 โมงเช้า = 16 * 1.67 * 10 -24 กรัม
ไม่มี = 16 ก. / (16 * 1.66 * 10 -24) ก. = 6.02 * 10 23
c) C-คาร์บอน
A c = 12.00 น. = 12*1.67*10 -24 ก
ยังไม่มีข้อความ ค = 12ก. / (12* 1.66*10 -24) ก. = 6.02*10 23
ให้เราสรุป: ถ้าเรารับมวลของสารที่มีขนาดเท่ากับมวลอะตอม แต่ถ่ายเป็นกรัมก็จะมี (สำหรับสารใด ๆ ) 6.02 * 10 23 อะตอมของสารนี้เสมอ
H 2 O - น้ำ
18 g / (18 * 1.66 * 10 -24) g = 6.02 * 10 23 โมเลกุลของน้ำ เป็นต้น
N a = 6.02*10 23 - ตัวเลขหรือค่าคงที่ของ Avogadro.
โมลคือปริมาณของสารที่ประกอบด้วย 6.02 * 10 23 โมเลกุล อะตอม หรือไอออน เช่น หน่วยโครงสร้าง
มีทั้งโมลของโมเลกุล โมลของอะตอม โมลของไอออน
n คือจำนวนโมล (มักแทนจำนวนโมล)
N คือจำนวนอะตอมหรือโมเลกุล
N a = ค่าคงที่ของอาโวกาโดร
Kmol = 10 3 โมล, mmol = 10 -3 โมล
แสดงภาพเหมือนของ Amedeo Avogadro ในระบบมัลติมีเดียและพูดคุยสั้นๆ เกี่ยวกับเขา หรือสั่งให้นักเรียนเตรียมรายงานสั้นๆ เกี่ยวกับชีวิตของนักวิทยาศาสตร์
บทที่ 2
หัวข้อ: “มวลโมลาร์ของสาร”
มวลของสาร 1 โมลเป็นเท่าใด? (นักเรียนมักจะสามารถสรุปผลได้ด้วยตนเอง)
มวลของสารหนึ่งโมลเท่ากับมวลโมเลกุลของมัน แต่แสดงเป็นกรัม มวลของสารหนึ่งโมลเรียกว่ามวลโมลาร์ และเขียนแทนด้วย M
สูตร:
M - มวลโมลาร์
n - จำนวนโมล
m คือมวลของสาร
มวลของโมลมีหน่วยเป็น g/mol มวลของ kmole วัดเป็น kg/kmol มวลของ mmol วัดเป็น mg/mol
กรอกตาราง (มีการกระจายตาราง)
สาร |
จำนวนโมเลกุล |
มวลกราม |
จำนวนโมล |
มวลของสาร |
5โมล |
||||
H2SO4 |
||||
12 ,0 4*10 26 |
บทที่ 3
หัวข้อ: ปริมาตรโมลของก๊าซ
มาแก้ปัญหากันเถอะ กำหนดปริมาตรของน้ำซึ่งมีมวลภายใต้สภาวะปกติคือ 180 กรัม
ที่ให้ไว้:
เหล่านั้น. เราคำนวณปริมาตรของวัตถุของเหลวและของแข็งผ่านความหนาแน่น
แต่เมื่อคำนวณปริมาตรของก๊าซไม่จำเป็นต้องทราบความหนาแน่น ทำไม
นักวิทยาศาสตร์ชาวอิตาลีชื่อ Avogadro ระบุว่าก๊าซต่างๆ ที่มีปริมาตรเท่ากันภายใต้สภาวะเดียวกัน (ความดัน อุณหภูมิ) มีจำนวนโมเลกุลเท่ากัน ข้อความนี้เรียกว่ากฎของ Avogadro
เหล่านั้น. ถ้าภายใต้เงื่อนไขที่เท่ากัน V(H 2) =V(O 2) แล้ว n(H 2) =n(O 2) และในทางกลับกัน ถ้า ภายใต้เงื่อนไขที่เท่ากัน n(H 2) =n(O 2) ปริมาตรของก๊าซเหล่านี้จะเท่ากัน และโมลของสารจะมีจำนวนโมเลกุลเท่ากันเสมอ 6.02 * 10 23
เราสรุป - ภายใต้สภาวะเดียวกัน โมลของก๊าซควรมีปริมาตรเท่ากัน
ภายใต้สภาวะปกติ (t=0, P=101.3 kPa. หรือ 760 mmHg.) โมลของก๊าซใดๆ จะมีปริมาตรเท่ากัน ปริมาตรนี้เรียกว่าฟันกราม
V m = 22.4 ลิตร/โมล
1 kmol มีปริมาตร -22.4 m 3 /kmol, 1 mmol มีปริมาตร -22.4 ml/mmol
ตัวอย่างที่ 1(ที่จะแก้ไขบนกระดาน):
ตัวอย่างที่ 2(คุณสามารถขอให้นักเรียนแก้โจทย์ได้):
| ที่ให้ไว้: | สารละลาย: |
ม.(ส2)=20ก |
ให้นักเรียนกรอกตาราง
สาร |
จำนวนโมเลกุล |
มวลของสาร |
จำนวนโมล |
มวลกราม |
ปริมาณ |
โดยที่ m คือมวล M คือมวลโมลาร์ V คือปริมาตร
4. กฎของอาโวกาโดรก่อตั้งโดยนักฟิสิกส์ชาวอิตาลี Avogadro ในปี 1811 ก๊าซใดๆ ที่มีปริมาตรเท่ากัน ซึ่งถ่ายที่อุณหภูมิและความดันเท่ากัน จะมีจำนวนโมเลกุลเท่ากัน
ดังนั้นเราจึงสามารถกำหนดแนวคิดเกี่ยวกับปริมาณของสารได้: สาร 1 โมลมีจำนวนอนุภาคเท่ากับ 6.02 * 10 23 (เรียกว่าค่าคงที่ของอโวกาโดร)
ผลที่ตามมาของกฎหมายฉบับนี้ก็คือ ภายใต้สภาวะปกติ (P 0 =101.3 kPa และ T 0 =298 K) ก๊าซใดๆ 1 โมลจะมีปริมาตรเท่ากับ 22.4 ลิตร
5. กฎหมายบอยล์-มาริออตต์
ที่อุณหภูมิคงที่ ปริมาตรของก๊าซในปริมาณที่กำหนดจะแปรผกผันกับความดันที่ก๊าซนั้นตั้งอยู่:
6. กฎของเกย์-ลุสซัก
ที่ความดันคงที่ การเปลี่ยนแปลงของปริมาตรก๊าซจะเป็นสัดส่วนโดยตรงกับอุณหภูมิ:
V/T = ค่าคงที่
7. สามารถแสดงความสัมพันธ์ระหว่างปริมาตรก๊าซ ความดัน และอุณหภูมิได้ รวมกฎหมาย Boyle-Mariotte และ Gay-Lussacซึ่งใช้ในการแปลงปริมาตรก๊าซจากสภาวะหนึ่งไปอีกสภาวะหนึ่ง:
P 0 , V 0 , T 0 - ความดันปริมาตรและอุณหภูมิภายใต้สภาวะปกติ: P 0 =760 มม. ปรอท ศิลปะ. หรือ 101.3 กิโลปาสคาล; ที 0 =273 เคล (0 0 ค)
8. การประเมินค่าโมเลกุลโดยอิสระ มวลชน ม สามารถทำได้โดยใช้สิ่งที่เรียกว่า สมการก๊าซอุดมคติของรัฐ หรือสมการคลาเปรอง-เมนเดเลเยฟ :
พีวี=(ม./ม.)*RT=vRT(1.1)
ที่ไหน ร -แรงดันแก๊สในระบบปิด วี- ปริมาณของระบบ ที -มวลก๊าซ ที -อุณหภูมิสัมบูรณ์ ร-ค่าคงที่ก๊าซสากล
โปรดทราบว่าค่าคงที่ รสามารถรับได้โดยการแทนที่ค่าที่มีลักษณะเป็นก๊าซหนึ่งโมลที่สภาวะปกติเป็นสมการ (1.1):
ร = (พีวี)/(ที)=(101.325 กิโลปาสคาล 22.4 l)/(1 โมล 273K)=8.31J/mol.K)
ตัวอย่างการแก้ปัญหา
ตัวอย่างที่ 1ทำให้ปริมาตรของก๊าซกลับสู่ภาวะปกติ
ปริมาตรใด (n.s.) จะถูกครอบครองโดยก๊าซ 0.4×10 -3 m 3 ซึ่งอยู่ที่ 50 0 C และความดัน 0.954×10 5 Pa
สารละลาย.ในการทำให้ปริมาตรของก๊าซกลับสู่สภาวะปกติ ให้ใช้สูตรทั่วไปที่รวมกฎของบอยล์-มาริออตต์และเกย์-ลูสแซกเข้าด้วยกัน:
พีวี/ที = พี 0 โวลต์ 0 /ที 0
ปริมาตรของก๊าซ (n.s.) เท่ากับ โดยที่ T 0 = 273 K; พี 0 = 1.013 × 10 5 ปา; ต = 273 + 50 = 323 เค;
ม. 3 = 0.32 × 10 -3 ม. 3
ที่ (บรรทัดฐาน) ก๊าซจะมีปริมาตรเท่ากับ 0.32×10 -3 m 3 .
ตัวอย่างที่ 2การคำนวณความหนาแน่นสัมพัทธ์ของก๊าซจากน้ำหนักโมเลกุล
คำนวณความหนาแน่นของอีเทน C 2 H 6 โดยอาศัยไฮโดรเจนและอากาศ
สารละลาย.จากกฎของอาโวกาโดร ความหนาแน่นสัมพัทธ์ของก๊าซหนึ่งต่ออีกก๊าซหนึ่งมีค่าเท่ากับอัตราส่วนของมวลโมเลกุล ( ม) ของก๊าซเหล่านี้ เช่น ด=ม 1 /ม 2. ถ้า ม.1 C2H6 = 30, ม.2 H2 = 2 น้ำหนักโมเลกุลเฉลี่ยของอากาศคือ 29 ดังนั้นความหนาแน่นสัมพัทธ์ของอีเทนเทียบกับไฮโดรเจนคือ ดี H2 = 30/2 =15.
ความหนาแน่นสัมพัทธ์ของอีเทนในอากาศ: ดีแอร์= 30/29 = 1.03 เช่น อีเทนหนักกว่าไฮโดรเจน 15 เท่า และหนักกว่าอากาศ 1.03 เท่า
ตัวอย่างที่ 3การหาน้ำหนักโมเลกุลเฉลี่ยของส่วนผสมของก๊าซด้วยความหนาแน่นสัมพัทธ์
คำนวณน้ำหนักโมเลกุลเฉลี่ยของส่วนผสมของก๊าซที่ประกอบด้วยมีเทน 80% และออกซิเจน 20% (โดยปริมาตร) โดยใช้ความหนาแน่นสัมพัทธ์ของก๊าซเหล่านี้เทียบกับไฮโดรเจน
สารละลาย.บ่อยครั้งที่การคำนวณทำตามกฎการผสมซึ่งระบุว่าอัตราส่วนของปริมาตรของก๊าซในส่วนผสมของก๊าซสององค์ประกอบนั้นแปรผกผันกับความแตกต่างระหว่างความหนาแน่นของส่วนผสมและความหนาแน่นของก๊าซที่ประกอบเป็นส่วนผสมนี้ . ให้เราแสดงความหนาแน่นสัมพัทธ์ของส่วนผสมของก๊าซเทียบกับไฮโดรเจนด้วย ดี H2. มันจะมากกว่าความหนาแน่นของมีเทน แต่น้อยกว่าความหนาแน่นของออกซิเจน:
80ดี H2 – 640 = 320 – 20 ดี H2; ดี H2 = 9.6
ความหนาแน่นไฮโดรเจนของส่วนผสมของก๊าซนี้คือ 9.6 น้ำหนักโมเลกุลเฉลี่ยของส่วนผสมของก๊าซ ม H2 = 2 ดี H2 = 9.6×2 = 19.2
ตัวอย่างที่ 4การคำนวณมวลโมลของก๊าซ
มวลของก๊าซ 0.327×10 -3 m 3 ที่ 13 0 C และความดัน 1.040×10 5 Pa เท่ากับ 0.828×10 -3 กก. คำนวณมวลโมลของก๊าซ
สารละลาย.มวลโมลาร์ของก๊าซสามารถคำนวณได้โดยใช้สมการ Mendeleev-Clapeyron:
ที่ไหน ม– มวลของก๊าซ ม– มวลโมลของก๊าซ ร– ค่าคงที่ของก๊าซโมลาร์ (สากล) ค่าที่กำหนดโดยหน่วยการวัดที่ยอมรับ
หากวัดความดันเป็น Pa และปริมาตรเป็น m3 แสดงว่า ร=8.3144×10 3 J/(กม.×K)
วัตถุประสงค์ของบทเรียน:สร้างแนวคิดเกี่ยวกับปริมาตรก๊าซโมลาร์ มิลลิโมลาร์ และกิโลโมลาร์ และหน่วยการวัด
วัตถุประสงค์ของบทเรียน:
- เกี่ยวกับการศึกษา– รวบรวมสูตรที่เรียนไปแล้วและหาความเชื่อมโยงระหว่างปริมาตรกับมวล ปริมาณของสาร และจำนวนโมเลกุล รวบรวมและจัดระบบความรู้ของผู้เรียน
- พัฒนาการ– พัฒนาทักษะและความสามารถในการแก้ปัญหา ความสามารถในการคิดเชิงตรรกะ ขยายขอบเขตของนักเรียน ความคิดสร้างสรรค์ ความสามารถในการทำงานกับวรรณกรรมเพิ่มเติม ความจำระยะยาว ความสนใจในวิชานี้
- เกี่ยวกับการศึกษา– เพื่อให้ความรู้แก่บุคคลที่มีวัฒนธรรมระดับสูง เพื่อสร้างความต้องการกิจกรรมการเรียนรู้
ประเภทบทเรียน:บทเรียนรวม.
อุปกรณ์และรีเอเจนต์:ตาราง “ปริมาตรโมลของก๊าซ” ภาพเหมือนของอาโวกาโดร บีกเกอร์ น้ำ ถ้วยตวงที่มีกำมะถัน แคลเซียมออกไซด์ กลูโคส ด้วยปริมาณสาร 1 โมล
แผนการเรียน:
- ช่วงเวลาขององค์กร (1 นาที)
- แบบทดสอบความรู้แบบสำรวจหน้าผาก (10 นาที)
- กรอกตาราง (5 นาที)
- คำอธิบายเนื้อหาใหม่ (10 นาที)
- การรวมบัญชี (10 นาที)
- สรุป (3 นาที)
- การบ้าน (1 นาที)
ในระหว่างเรียน
1. ช่วงเวลาขององค์กร
2. การสนทนาส่วนหน้าในประเด็นต่างๆ
มวลของสาร 1 โมลเรียกว่าอะไร?
จะเชื่อมโยงมวลโมลกับปริมาณของสารได้อย่างไร
ตัวเลขของอาโวกาโดรคืออะไร?
ตัวเลขของอาโวกาโดรสัมพันธ์กับปริมาณของสสารอย่างไร
เราจะเชื่อมโยงมวลและจำนวนโมเลกุลของสารได้อย่างไร?
3. กรอกตารางโดยการแก้ปัญหา - นี่คืองานกลุ่ม
| สูตรสาร | น้ำหนักกรัม | มวลโมล, กรัม/โมล | ปริมาณสาร โมล | จำนวนโมเลกุล | เลขอาโวกาโดร โมเลกุล/โมล |
| สังกะสีโอ | ? | 81 ก./โมล | ? ตุ่น | 18 10 23 โมเลกุล | 6 10 23 |
| มก | 5.6ก | 56 ก./โมล | ? ตุ่น | ? | 6 10 23 |
| BaCl2 | ? | ? กรัม/โมล | 0.5 โมล | 3 10 23 โมเลกุล | 6 10 23 |
4. ศึกษาเนื้อหาใหม่
“...เราไม่เพียงต้องการรู้ว่าธรรมชาติทำงานอย่างไร (และปรากฏการณ์ทางธรรมชาติเกิดขึ้นได้อย่างไร) หากเป็นไปได้ หากเป็นไปได้ เพื่อบรรลุเป้าหมาย บางทีอาจเป็นยูโทเปียและรูปลักษณ์ภายนอกที่กล้าหาญ เพื่อค้นหาว่าเหตุใดธรรมชาติจึงเป็นเช่นนี้อย่างแท้จริง เป็นและไม่ใช่อย่างอื่น นักวิทยาศาสตร์พบความพึงพอใจสูงสุดในเรื่องนี้”
Albert Einstein
ดังนั้นเป้าหมายของเราคือการได้รับความพึงพอใจสูงสุดเช่นเดียวกับนักวิทยาศาสตร์ตัวจริง
สาร 1 โมลมีปริมาตรเท่าใด
ปริมาตรฟันกรามขึ้นอยู่กับอะไร?
ปริมาตรโมลของน้ำจะเป็นเท่าใด ถ้า M r = 18 และ ρ = 1 กรัม/มิลลิลิตร
(แน่นอน 18 มล.)
ในการหาปริมาตร คุณใช้สูตรที่ทราบจากฟิสิกส์ ρ = m / V (g/ml, g/cm3, kg/m3)
มาวัดปริมาตรนี้โดยใช้อุปกรณ์วัดกัน มาวัดปริมาตรโมลของแอลกอฮอล์ ซัลเฟอร์ เหล็ก น้ำตาลกัน พวกเขาแตกต่างเพราะว่า... ความหนาแน่นต่างกัน (ตารางความหนาแน่นต่างกัน)
แล้วก๊าซล่ะ? ปรากฎว่ามีก๊าซใดๆ 1 โมลที่สภาวะแวดล้อม (0°C และ 760 มม.ปรอท) มีปริมาตรโมลเท่ากับ 22.4 ลิตร/โมล (แสดงในตาราง) ปริมาตร 1 กิโลเมตรเรียกว่าอะไร? กิโลเมตร มีค่าเท่ากับ 22.4 ม.3/กม. ปริมาตรมิลลิโมล 22.4 มล./โมล
ตัวเลขนี้มาจากไหน?
เป็นไปตามกฎของอโวกาโดร ข้อพิสูจน์จากกฎของอาโวกาโดร: ก๊าซใดๆ 1 โมลในสภาวะแวดล้อม มีปริมาตร 22.4 ลิตร/โมล
ตอนนี้เราจะได้ยินเกี่ยวกับชีวิตของนักวิทยาศาสตร์ชาวอิตาลีเพียงเล็กน้อย (รายงานชีวิตของอาโวกาโดร)
ตอนนี้เรามาดูการพึ่งพาค่าของตัวบ่งชี้ต่างๆ:
| สูตรสาร | สภาพร่างกาย (เลขที่) | น้ำหนักกรัม | ความหนาแน่น กรัม/มิลลิลิตร | ปริมาตรส่วน 1 โมล l | ปริมาณสาร โมล | ความสัมพันธ์ระหว่างปริมาตรและปริมาณของสาร |
| โซเดียมคลอไรด์ | แข็ง | 58,5 | 2160 | 0,027 | 1 | 0,027 |
| น้ำ | ของเหลว | 18 | 1000 | 0,018 | 1 | 0,18 |
| O2 | แก๊ส | 32 | 1,43 | 22,4 | 1 | 22,4 |
| เอช 2 | แก๊ส | 2 | 0,09 | 22,4 | 1 | 22,4 |
| คาร์บอนไดออกไซด์ | แก๊ส | 44 | 1,96 | 22,4 | 1 | 22,4 |
| ดังนั้น 2 | แก๊ส | 64 | 2,86 | 22,4 | 1 | 22,4 |
จากการเปรียบเทียบข้อมูลที่ได้รับ ให้สรุป (ความสัมพันธ์ระหว่างปริมาตรและปริมาณของสารสำหรับสารก๊าซทั้งหมด (ที่สภาวะมาตรฐาน) จะแสดงด้วยค่าเดียวกันซึ่งเรียกว่าปริมาตรโมล)
โดยกำหนดให้เป็น V m และวัดเป็น l/mol เป็นต้น ขอให้เราได้สูตรในการหาปริมาตรโมล
วิม = วี/โวลต์ จากที่นี่ คุณจะพบปริมาณของสารและปริมาตรของก๊าซ ทีนี้มาจำสูตรที่ศึกษาก่อนหน้านี้กัน เป็นไปได้ไหมที่จะรวมเข้าด้วยกัน? คุณสามารถรับสูตรสากลสำหรับการคำนวณได้
ม./ม = วี/วี ม. ;
วี/วี ม. = ไม่มี/นา
5. ตอนนี้เรามารวบรวมความรู้ที่ได้รับด้วยความช่วยเหลือของการคำนวณทางจิต เพื่อให้ความรู้ผ่านทักษะถูกนำไปใช้โดยอัตโนมัติ กล่าวคือ จะกลายเป็นทักษะ
คุณจะได้รับคะแนนสำหรับคำตอบที่ถูกต้อง และคุณจะได้รับเกรดตามจำนวนคะแนน
- สูตรของไฮโดรเจนคืออะไร?
- น้ำหนักโมเลกุลสัมพัทธ์ของมันคืออะไร?
- มวลโมลของมันคืออะไร?
- แต่ละกรณีจะมีไฮโดรเจนกี่โมเลกุล?
- พวกเขาจะครอบครองปริมาตรเท่าใดในสภาวะปกติ? 3 ก. H2?
- โมเลกุลไฮโดรเจน 12 10 23 จะมีน้ำหนักเท่าใด?
- โมเลกุลเหล่านี้จะครอบครองปริมาตรเท่าใดในแต่ละกรณี?
ตอนนี้เรามาแก้ไขปัญหาเป็นกลุ่ม
ภารกิจที่ 1
ตัวอย่าง: 0.2 mol N 2 มีปริมาตรเท่าใดที่ระดับศูนย์
- 5 โมล O 2 มีปริมาตรเท่าใดที่ระดับพื้นดิน?
- H 2 2.5 โมลมีปริมาตรเท่าใดที่ระดับพื้นดิน
ภารกิจที่ 2
ตัวอย่าง: สารไฮโดรเจนที่มีปริมาตร 33.6 ลิตรที่ระดับพื้นดินมีปริมาณเท่าใด
ปัญหาที่ต้องแก้ไขอย่างอิสระ
แก้ไขปัญหาตามตัวอย่างที่ให้ไว้:
- สารที่มีปริมาณออกซิเจน 0.224 ลิตร ที่สภาวะแวดล้อมมีปริมาณเท่าใด
- ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์มีปริมาณเท่าใดโดยมีปริมาตร 4.48 ลิตรที่ระดับพื้นดิน
ภารกิจที่ 3
ตัวอย่าง: ก๊าซ CO 56 กรัมจะมีปริมาตรเท่าใดในสภาวะมาตรฐาน
ปัญหาที่ต้องแก้ไขอย่างอิสระ
แก้ไขปัญหาตามตัวอย่างที่ให้ไว้:
- ก๊าซ O 2 8 กรัมจะมีปริมาตรเท่าใดในสภาพแวดล้อมโดยรอบ
- ก๊าซ SO 2 64 กรัมจะมีปริมาตรเท่าใดที่ระดับศูนย์
ภารกิจที่ 4
ตัวอย่าง: ปริมาตรใดมีไฮโดรเจน H 2 จำนวน 3·10 23 โมเลกุลที่ระดับศูนย์
ปัญหาที่ต้องแก้ไขอย่างอิสระ
แก้ไขปัญหาตามตัวอย่างที่ให้ไว้:
- ปริมาตรใดมีไฮโดรเจน CO 2 12.04 · 10 23 โมเลกุลที่สภาวะมาตรฐาน
- ปริมาตรใดมีไฮโดรเจน O 2 3.01·10 23 โมเลกุลที่สภาวะมาตรฐาน
ควรให้แนวคิดเกี่ยวกับความหนาแน่นสัมพัทธ์ของก๊าซบนพื้นฐานของความรู้เกี่ยวกับความหนาแน่นของร่างกาย: D = ρ 1 /ρ 2 โดยที่ ρ 1 คือความหนาแน่นของก๊าซแรก ρ 2 คือความหนาแน่นของ ก๊าซที่สอง คุณรู้สูตร ρ = m/V แทนที่ m ในสูตรนี้ด้วย M และ V ด้วย V m เราจะได้ ρ = M/V m จากนั้นสามารถแสดงความหนาแน่นสัมพัทธ์ได้โดยใช้ทางด้านขวาของสูตรสุดท้าย:
ง = ρ 1 /ρ 2 = ม 1 / ม 2
สรุป: ความหนาแน่นสัมพัทธ์ของก๊าซเป็นตัวเลขที่แสดงว่ามวลโมลาร์ของก๊าซหนึ่งมากกว่ามวลโมลาร์ของก๊าซอีกชนิดหนึ่งเป็นจำนวนเท่าใด
ตัวอย่างเช่น กำหนดความหนาแน่นสัมพัทธ์ของออกซิเจนเมื่อเปรียบเทียบกับอากาศและไฮโดรเจน
6. สรุป.
แก้ไขปัญหาเพื่อรวมกลุ่ม:
ค้นหามวล (un.s.): a) 6 ลิตร โอ 3; ข) 14 ลิตร แก๊ส H 2 S?
ปริมาตรของไฮโดรเจนในสภาวะแวดล้อมเป็นเท่าใด? เกิดจากปฏิกิริยาระหว่างโซเดียม 0.23 กรัมกับน้ำ?
ถ้าก๊าซมีมวลโมลเป็นเท่าใด ถ้า 1 ลิตร มีมวล 3.17 กรัมหรือเปล่า? (คำใบ้! m = ρ V)
ปริมาตรของกรัม-โมเลกุลของก๊าซ เช่นเดียวกับมวลของกรัม-โมเลกุล เป็นหน่วยวัดอนุพันธ์และแสดงเป็นอัตราส่วนของหน่วยปริมาตร - ลิตรหรือมิลลิลิตรต่อโมล ดังนั้น มิติของปริมาตรกรัม-โมเลกุลจึงเท่ากับ l/mol หรือ ml/mol เนื่องจากปริมาตรของก๊าซขึ้นอยู่กับอุณหภูมิและความดัน ปริมาตรกรัม-โมเลกุลของก๊าซจึงแปรผันไปขึ้นอยู่กับสภาวะ แต่เนื่องจากแกรมโมเลกุลของสารทั้งหมดมีจำนวนโมเลกุลเท่ากัน ดังนั้น แกรมโมเลกุลของสารทั้งหมดภายใต้ เงื่อนไขเดียวกันจะมีปริมาตรเท่ากัน ภายใต้สภาวะปกติ = 22.4 ลิตร/โมล หรือ 22,400 มล./โมล การแปลงปริมาตรกรัม-โมเลกุลของก๊าซภายใต้สภาวะปกติให้เป็นปริมาตรภายใต้สภาวะการผลิตที่กำหนด คำนวณตามสมการ: J-t-tr โดยที่ Vo คือปริมาตรกรัม-โมเลกุลของก๊าซภายใต้สภาวะปกติ Umol คือปริมาตรกรัม-โมเลกุลของก๊าซที่ต้องการ ตัวอย่าง. คำนวณปริมาตรกรัม-โมเลกุลของก๊าซที่ 720 mmHg ศิลปะ. และ 87°C สารละลาย. การคำนวณที่สำคัญที่สุดที่เกี่ยวข้องกับปริมาตรกรัม-โมเลกุลของก๊าซ ก) การแปลงปริมาตรของก๊าซเป็นจำนวนโมลและจำนวนโมลเป็นปริมาตรของก๊าซ ตัวอย่างที่ 1 คำนวณจำนวนโมลที่มีอยู่ในก๊าซ 500 ลิตรภายใต้สภาวะปกติ สารละลาย. ตัวอย่างที่ 2 คำนวณปริมาตรของก๊าซ 3 โมลที่ 27*C 780 มม. ปรอท ศิลปะ. สารละลาย. เราคำนวณปริมาตรกรัม - โมเลกุลของก๊าซภายใต้เงื่อนไขที่ระบุ: V - ™ ** RP st - 22.เอลิตร/โมล 300 deg = 94 p. --273 vrad 780 mm Hg.ap.--24"° คำนวณปริมาตร 3 โมล กรัม ปริมาตรโมเลกุลของแก๊ส V = 24.0 ลิตร/โมล 3 โมล = 72 ลิตร b) การแปลงมวลของแก๊ส ปริมาตรและปริมาตรของก๊าซโดยมวล ในกรณีแรก ขั้นแรกให้คำนวณจำนวนโมลของก๊าซจากมวลของมัน แล้วคำนวณปริมาตรของก๊าซจากจำนวนโมลที่พบ ในกรณีที่สอง ขั้นแรกให้คำนวณจำนวนโมลของก๊าซจากปริมาตร จากนั้นคำนวณมวลของก๊าซจากจำนวนโมลที่พบ ตัวอย่างที่ 1 คำนวณว่าจะครอบครองคาร์บอนไดออกไซด์ 5.5 กรัม CO* ในปริมาณเท่าใด (ที่ศูนย์) วิธีแก้ไข |icoe ■= 44 g/mol V = 22.4 l/mol 0.125 mol 2.80 l ตัวอย่างที่ 2. คำนวณมวลของ CO2 คาร์บอนมอนอกไซด์ 800 มล. (ที่ศูนย์) สารละลาย. |*co => 28 g/mol m « 28 g/lnm 0.036 ไม่ได้* =» 1.000 g ถ้ามวลของก๊าซไม่ได้แสดงเป็นกรัม แต่เป็นกิโลกรัมหรือตัน และปริมาตรของก๊าซไม่ได้แสดงเป็นลิตรหรือมิลลิลิตร แต่ในหน่วยลูกบาศก์เมตร ดังนั้นการคำนวณเหล่านี้จึงเป็นไปได้สองเท่า: แบ่งหน่วยวัดที่สูงกว่าออกเป็นค่าที่ต่ำกว่า หรือคำนวณ ae ด้วยโมล และด้วยหน่วยกิโลกรัม-โมเลกุล หรือตัน-โมเลกุล โดยใช้อัตราส่วนต่อไปนี้: ภายใต้ปกติ สภาวะ 1 กิโลกรัม-โมเลกุล-22,400 ลิตร/กิโลเมตร 1 ตันโมเลกุล - 22,400 เมตร*/ตันโมล ขนาด: กิโลกรัม-โมเลกุล - kg/kmol, ตัน-โมเลกุล - t/tmol ตัวอย่างที่ 1 คำนวณปริมาตรออกซิเจน 8.2 ตัน สารละลาย. 1 ตัน-โมเลกุล Oa » 32 t/tmol เราค้นหาจำนวนโมเลกุลออกซิเจนตันที่มีอยู่ในออกซิเจน 8.2 ตัน: 32 ตัน/ตัน ** 0.1 เราคำนวณปริมาตรของออกซิเจน: Uo, = 22,400 m*/tmol 0.1 t/mol = 2240 l" ตัวอย่างที่ 2 คำนวณ มวลแอมโมเนีย 1,000 -k* (ที่สภาวะมาตรฐาน) สารละลาย. เราคำนวณจำนวนตัน-โมเลกุลในปริมาณแอมโมเนียที่ระบุ: "-stag5JT-0.045 t/mol เราคำนวณมวลของแอมโมเนีย: 1 ตัน-โมเลกุล NH, 17 t/mol tyv, = 17 t/mol 0.045 t/ โมล * 0.765 t หลักการคำนวณทั่วไปที่เกี่ยวข้องกับส่วนผสมของก๊าซคือการคำนวณที่เกี่ยวข้องกับส่วนประกอบแต่ละส่วนจะดำเนินการแยกกันจากนั้นจึงสรุปผลลัพธ์ตัวอย่างที่ 1. คำนวณปริมาตรของส่วนผสมของก๊าซที่ประกอบด้วยไนโตรเจน 140 กรัมและ ไฮโดรเจน 30 กรัมภายใต้สภาวะปกติ สารละลาย คำนวณจำนวนโมลของไนโตรเจนและไฮโดรเจนที่มีอยู่ในส่วนผสม (หมายเลข "= 28 e/mol; cn, = 2 g/mol): 140 £ 30 ใน 28 g/mol W รวม 20 โมล กรัม ปริมาณโมเลกุลของก๊าซ คำนวณปริมาตรของส่วนผสม : บรรจุใน 22"4 AlnoAb 20 โมล « 448 l ตัวอย่างที่ 2. คำนวณมวล 114 ของส่วนผสม (ที่สภาวะมาตรฐาน) ของคาร์บอนมอนอกไซด์และคาร์บอนไดออกไซด์, องค์ประกอบเชิงปริมาตรซึ่งแสดงด้วยอัตราส่วน: /lso: /iso, = 8:3 สารละลาย. เมื่อใช้องค์ประกอบที่ระบุ เราจะค้นหาปริมาตรของก๊าซแต่ละชนิดโดยวิธีการหารตามสัดส่วน หลังจากนั้นเราจะคำนวณจำนวนโมลที่สอดคล้องกัน: t/ II l "8 Q "" 11 J 8 Q Kcoe 8 + 3 8 * Va> "a & + & * VCQM grfc - 0"36 ^- grfc " « 0.134 zhas* กำลังคำนวณ! มวลของก๊าซแต่ละชนิดจากจำนวนโมลที่พบของก๊าซแต่ละตัว 1 "с 28 g/mol; jico. = 44 g/mol moo " 28 e! mol 0.36 mol "South tso. = 44 e/zham" - 0.134 "au> - 5.9 g เมื่อบวกมวลที่พบของส่วนประกอบแต่ละส่วน เราจะพบมวลของส่วนผสม: t^ j = 10 g -f 5.9 g = 15.9 e การคำนวณมวลโมเลกุลของก๊าซโดยปริมาตรกรัม-โมเลกุล ข้างต้น เราพิจารณาวิธีการคำนวณมวลโมเลกุลของก๊าซด้วยความหนาแน่นสัมพัทธ์ ต่อไป เราจะพิจารณาวิธีการคำนวณหาค่า มวลโมเลกุลของก๊าซโดยปริมาตรกรัม-โมเลกุล เมื่อคำนวณ เราพิจารณาจากข้อเท็จจริงที่ว่ามวลและปริมาตรของก๊าซเป็นสัดส่วนโดยตรงต่อกัน ตามมาว่า "ปริมาตรของก๊าซและมวลของมันสัมพันธ์กัน ในลักษณะเดียวกับปริมาตรกรัม-โมเลกุลของก๊าซต่อมวลกรัม-โมเลกุล ซึ่งแสดงในรูปแบบทางคณิตศาสตร์ดังนี้ - น้ำหนักโมเลกุลกรัม ดังนั้น _ Uiol t r? ลองพิจารณาวิธีการคำนวณโดยใช้ตัวอย่างเฉพาะ "ตัวอย่าง มวลของก๊าซ 34$ ju ที่ 740 mmHg, pi และ 21 ° C เท่ากับ 0.604 g จงคำนวณมวลโมเลกุลของก๊าซ สารละลาย. ในการแก้ปัญหา คุณจำเป็นต้องทราบปริมาตรกรัม-โมเลกุลของก๊าซ ดังนั้นก่อนดำเนินการคำนวณจำเป็นต้องหยุดที่ปริมาตรก๊าซกรัมโมเลกุลจำนวนหนึ่ง คุณสามารถใช้ปริมาตรกรัม-โมเลกุลมาตรฐานของก๊าซได้ ซึ่งก็คือ 22.4 ลิตร/โมล จากนั้นจะต้องทำให้ปริมาตรของก๊าซที่ระบุในคำชี้แจงปัญหากลับสู่สภาวะปกติ แต่ในทางกลับกัน คุณสามารถคำนวณปริมาตรกรัม-โมเลกุลของก๊าซได้ตามเงื่อนไขที่ระบุในปัญหา ด้วยวิธีการคำนวณแรกจะได้การออกแบบต่อไปนี้: 740 * mHg.. 340 มล. - 273 องศา ^ Q ^ 0 760 มม. ปรอท ศิลปะ. 294 องศา™ 1 ลิตร1 - 22.4 ลิตร/โมล 0.604 นิ้ว _ s, ipya -tn-8 = 44 g, M0AB ด้วยวิธีที่สองเราพบ: V - 22»4 A! mol No. mm Hg ศิลปะ-29A องศา 0A77 l1ylv. ค่า Uiol 273 vrad 740 mmHg. ศิลปะ. ~ R*0** ในทั้งสองกรณี เราคำนวณมวลของโมเลกุลกรัม แต่เนื่องจากโมเลกุลกรัมมีค่าเท่ากับมวลโมเลกุล เราจึงค้นหามวลโมเลกุลได้
นอกจากมวลและปริมาตรแล้ว การคำนวณทางเคมีมักจะใช้ปริมาณของสารเป็นสัดส่วนกับจำนวนหน่วยโครงสร้างที่มีอยู่ในสาร ในแต่ละกรณี จะต้องระบุว่าหน่วยโครงสร้างใด (โมเลกุล อะตอม ไอออน ฯลฯ) หมายถึงอะไร หน่วยของปริมาณของสารคือโมล
โมลคือปริมาณของสารที่มีโมเลกุล อะตอม ไอออน อิเล็กตรอน หรือหน่วยโครงสร้างอื่นๆ มากเท่ากับอะตอมในไอโซโทปคาร์บอน 12C 12C ในปริมาณ 12 กรัม
จำนวนหน่วยโครงสร้างที่มีอยู่ในสาร 1 โมล (ค่าคงที่ของอโวกาโดร) ถูกกำหนดด้วยความแม่นยำอย่างยิ่ง ในการคำนวณภาคปฏิบัติจะเท่ากับ 6.02 1,024 โมล -1
ไม่ใช่เรื่องยากที่จะแสดงให้เห็นว่ามวลของสาร 1 โมล (มวลต่อโมล) ซึ่งแสดงเป็นกรัมจะมีค่าเป็นตัวเลขเท่ากับมวลโมเลกุลสัมพัทธ์ของสารนี้
ดังนั้น น้ำหนักโมเลกุลสัมพัทธ์ (หรือเรียกอีกอย่างว่าน้ำหนักโมเลกุล) ของคลอรีนอิสระ C1g คือ 70.90 ดังนั้นมวลโมลาร์ของโมเลกุลคลอรีนคือ 70.90 กรัม/โมล อย่างไรก็ตาม มวลโมลาร์ของอะตอมของคลอรีนมีค่าเป็นครึ่งหนึ่ง (45.45 กรัม/โมล) เนื่องจากโมเลกุลของคลอรีน Cl 1 โมลประกอบด้วยอะตอมของคลอรีน 2 โมล
ตามกฎของอาโวกาโดร ก๊าซใดๆ ที่อุณหภูมิเท่ากันและความดันเท่ากันจะมีปริมาตรเท่ากัน จะมีจำนวนโมเลกุลเท่ากัน กล่าวอีกนัยหนึ่ง จำนวนโมเลกุลของก๊าซใดๆ ที่เท่ากันจะมีปริมาตรเท่ากันภายใต้สภาวะเดียวกัน ในเวลาเดียวกัน ก๊าซใดๆ 1 โมลจะมีจำนวนโมเลกุลเท่ากัน ดังนั้น ภายใต้สภาวะเดียวกัน ก๊าซใดๆ 1 โมลจะมีปริมาตรเท่ากัน ปริมาตรนี้เรียกว่าปริมาตรโมลของก๊าซ และภายใต้สภาวะปกติ (0°C ความดัน 101, 425 kPa) เท่ากับ 22.4 ลิตร
ตัวอย่างเช่น ข้อความ “ปริมาณคาร์บอนไดออกไซด์ในอากาศคือ 0.04% (ปริมาตร)” หมายความว่า ที่ความดันย่อยของ CO 2 เท่ากับความดันอากาศ และที่อุณหภูมิเดียวกัน คาร์บอนไดออกไซด์ที่บรรจุอยู่ในอากาศจะดูดซับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่บรรจุอยู่ในอากาศ เพิ่มขึ้น 0.04% ของปริมาณอากาศทั้งหมดที่ถูกครอบครอง
งานทดสอบ
1. เปรียบเทียบจำนวนโมเลกุลที่มีอยู่ใน 1 กรัมของ NH 4 และใน 1 กรัมของ N 2 ในกรณีใดจำนวนโมเลกุลจะมากขึ้นกี่เท่า?
2. แสดงมวลของซัลเฟอร์ไดออกไซด์หนึ่งโมเลกุลเป็นกรัม
4. คลอรีน 5.00 มล. ภายใต้สภาวะมาตรฐานมีกี่โมเลกุล
4. โมเลกุลของก๊าซ 27 10 21 มีปริมาตรเท่าใดภายใต้สภาวะปกติ
5. แสดงมวลของโมเลกุล NO 2 หนึ่งโมเลกุลเป็นกรัม -
6. อัตราส่วนของปริมาตรที่ครอบครองโดย 1 โมลของ O2 และ 1 โมลของออนซ์ เป็นเท่าใด (เงื่อนไขเหมือนกัน)
7. ออกซิเจน ไฮโดรเจน และมีเทนในปริมาณเท่ากันจะต้องอยู่ภายใต้สภาวะเดียวกัน ค้นหาอัตราส่วนของปริมาตรของก๊าซที่รับไป
8. สำหรับคำถามที่ว่าน้ำ 1 โมลจะใช้ได้เท่าใดภายใต้สภาวะปกติ คำตอบคือ: 22.4 ลิตร นี่เป็นคำตอบที่ถูกต้องหรือไม่?
9. แสดงมวลของโมเลกุล HCl หนึ่งโมเลกุลเป็นกรัม
อากาศ 1 ลิตรมีคาร์บอนไดออกไซด์กี่โมเลกุล ถ้าปริมาตรของ CO 2 เท่ากับ 0.04% (สภาวะปกติ)
10. ก๊าซใด ๆ ในปริมาณ 1 ม. 4 มีกี่โมลภายใต้สภาวะปกติ?
11. แสดงมวลของหนึ่งโมเลกุลของ H 2 O- เป็นกรัม
12. อากาศ 1 ลิตรมีออกซิเจนกี่โมล ถ้าปริมาตร
14. อากาศ 1 ลิตรมีไนโตรเจนกี่โมล ถ้ามีปริมาตร 78% (สภาวะปกติ)
14. ออกซิเจน ไฮโดรเจน และไนโตรเจนมีมวลเท่ากันภายใต้สภาวะเดียวกัน ค้นหาอัตราส่วนของปริมาตรของก๊าซที่รับไป
15. เปรียบเทียบจำนวนโมเลกุลที่อยู่ใน 1 กรัมของ NO 2 กับ 1 กรัมของ N 2 ในกรณีใดจำนวนโมเลกุลจะมากขึ้นกี่เท่า?
16. ไฮโดรเจน 2.00 มิลลิลิตร ในสภาวะมาตรฐานมีกี่โมเลกุล
17. แสดงมวลของหนึ่งโมเลกุลของ H 2 O- เป็นกรัม
18. โมเลกุลของก๊าซ 17 10 21 มีปริมาตรเท่าไรภายใต้สภาวะปกติ?
อัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี
เมื่อกำหนดแนวคิดแล้ว อัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมีจำเป็นต้องแยกแยะระหว่างปฏิกิริยาที่เป็นเนื้อเดียวกันและปฏิกิริยาต่างกัน หากปฏิกิริยาเกิดขึ้นในระบบที่เป็นเนื้อเดียวกัน เช่น ในสารละลายหรือในส่วนผสมของก๊าซ ปฏิกิริยาจะเกิดขึ้นทั่วทั้งปริมาตรของระบบ ความเร็วของปฏิกิริยาที่เป็นเนื้อเดียวกันคือปริมาณของสารที่ทำปฏิกิริยาหรือเกิดขึ้นจากปฏิกิริยาต่อหน่วยเวลาต่อหน่วยปริมาตรของระบบ เนื่องจากอัตราส่วนของจำนวนโมลของสารต่อปริมาตรที่สารถูกกระจายคือความเข้มข้นทางโมลของสาร อัตราของปฏิกิริยาที่เป็นเนื้อเดียวกันจึงสามารถกำหนดได้เป็น การเปลี่ยนแปลงความเข้มข้นต่อหน่วยเวลาของสารใดๆ: สารตั้งต้นหรือผลิตภัณฑ์ที่ทำปฏิกิริยา. เพื่อให้แน่ใจว่าผลการคำนวณจะเป็นค่าบวกเสมอ ไม่ว่าจะขึ้นอยู่กับรีเอเจนต์หรือผลิตภัณฑ์ก็ตาม จะใช้เครื่องหมาย “±” ในสูตร:
ขึ้นอยู่กับลักษณะของปฏิกิริยา เวลาสามารถแสดงได้ไม่เพียงเป็นวินาทีตามที่ระบบ SI กำหนด แต่ยังแสดงเป็นนาทีหรือชั่วโมงด้วย ในระหว่างปฏิกิริยา ขนาดของความเร็วไม่คงที่ แต่จะเปลี่ยนแปลงอย่างต่อเนื่อง โดยจะลดลงเมื่อความเข้มข้นของสารตั้งต้นลดลง การคำนวณข้างต้นให้ค่าเฉลี่ยของอัตราการเกิดปฏิกิริยาในช่วงเวลาหนึ่ง Δτ = τ 2 – τ 1 ความเร็วจริง (ทันที) ถูกกำหนดให้เป็นขีดจำกัดที่อัตราส่วน Δ มีแนวโน้ม กับ/ Δτ ที่ Δτ → 0 นั่นคือ ความเร็วที่แท้จริงเท่ากับอนุพันธ์ของความเข้มข้นเทียบกับเวลา
สำหรับปฏิกิริยาที่สมการมีค่าสัมประสิทธิ์ปริมาณสัมพันธ์แตกต่างจากเอกภาพ ค่าอัตราที่แสดงสำหรับสารต่างๆ จะไม่เหมือนกัน ตัวอย่างเช่น สำหรับปฏิกิริยา A + 4B = D + 2E ปริมาณการใช้สาร A คือ 1 โมล ปริมาณการใช้สาร B คือ 3 โมล และปริมาณการใช้สาร E คือ 2 โมล นั่นเป็นเหตุผล υ (ก) = ⅓ υ (ข) = υ (ง) = ½ υ (จ) หรือ υ (จ) . = ⅔ υ (ใน) .
หากปฏิกิริยาเกิดขึ้นระหว่างสารที่อยู่ในระยะต่าง ๆ ของระบบที่ต่างกัน ปฏิกิริยานั้นสามารถเกิดขึ้นได้ที่ส่วนต่อประสานระหว่างระยะเหล่านี้เท่านั้น ตัวอย่างเช่น ปฏิกิริยาระหว่างสารละลายกรดกับชิ้นส่วนโลหะจะเกิดขึ้นเฉพาะบนพื้นผิวโลหะเท่านั้น ความเร็วของปฏิกิริยาต่างกันคือปริมาณของสารที่ทำปฏิกิริยาหรือเกิดขึ้นจากปฏิกิริยาต่อหน่วยเวลาต่อพื้นผิวส่วนต่อประสานของหน่วย:
.
การขึ้นอยู่กับอัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมีต่อความเข้มข้นของสารตั้งต้นแสดงตามกฎการออกฤทธิ์ของมวล: ที่อุณหภูมิคงที่ อัตราของปฏิกิริยาเคมีจะเป็นสัดส่วนโดยตรงกับผลคูณของความเข้มข้นโมลของสารที่ทำปฏิกิริยายกกำลังเท่ากับค่าสัมประสิทธิ์ในสูตรของสารเหล่านี้ในสมการปฏิกิริยา. แล้วสำหรับปฏิกิริยา
2A + B → ผลิตภัณฑ์
อัตราส่วนนั้นถูกต้อง υ ~ · กับเอ 2 · กับ B และเพื่อเปลี่ยนไปสู่ความเท่าเทียมกันจะมีการแนะนำสัมประสิทธิ์สัดส่วน เค, เรียกว่า อัตราการเกิดปฏิกิริยาคงที่:
υ = เค· กับเอ 2 · กับบี = เค·[ก] 2 ·[บี]
(ความเข้มข้นของโมลในสูตรสามารถเขียนแทนด้วยตัวอักษรได้ กับโดยมีดัชนีที่สอดคล้องกันและสูตรของสารอยู่ในวงเล็บเหลี่ยม) ความหมายทางกายภาพของค่าคงที่อัตราการเกิดปฏิกิริยาคืออัตราการเกิดปฏิกิริยาที่ความเข้มข้นของสารตั้งต้นทั้งหมดเท่ากับ 1 โมล/ลิตร มิติของค่าคงที่อัตราการเกิดปฏิกิริยาขึ้นอยู่กับจำนวนปัจจัยทางด้านขวาของสมการ และสามารถเป็น c –1 ; s –1 ·(ลิตร/โมล); s –1 · (l 2 /mol 2) ฯลฯ นั่นคือในกรณีใด ๆ ในการคำนวณ อัตราการเกิดปฏิกิริยาจะแสดงเป็น mol · l –1 · s –1
สำหรับปฏิกิริยาที่ต่างกัน สมการของกฎการออกฤทธิ์ของมวลจะรวมเฉพาะความเข้มข้นของสารเหล่านั้นที่อยู่ในสถานะก๊าซหรือในสารละลายเท่านั้น ความเข้มข้นของสารในเฟสของแข็งเป็นค่าคงที่และรวมอยู่ในค่าคงที่อัตราตัวอย่างเช่นสำหรับกระบวนการเผาไหม้ของถ่านหิน C + O 2 = CO 2 กฎแห่งการกระทำของมวลจะถูกเขียน:
υ = โอเค·คอนสต์··= เค·,
ที่ไหน เค= โอเคค่าคงที่
ในระบบที่มีสารตั้งแต่หนึ่งชนิดขึ้นไปเป็นก๊าซ อัตราการเกิดปฏิกิริยายังขึ้นอยู่กับความดันด้วย ตัวอย่างเช่นเมื่อไฮโดรเจนทำปฏิกิริยากับไอโอดีน H 2 + I 2 = 2HI อัตราของปฏิกิริยาเคมีจะถูกกำหนดโดยการแสดงออก:
υ = เค··.
หากคุณเพิ่มความดันเช่น 4 เท่าปริมาตรที่ระบบครอบครองจะลดลงด้วยปริมาณที่เท่ากันและด้วยเหตุนี้ความเข้มข้นของสารที่ทำปฏิกิริยาแต่ละชนิดก็จะเพิ่มขึ้นตามปริมาณที่เท่ากัน อัตราการเกิดปฏิกิริยาในกรณีนี้จะเพิ่มขึ้น 9 เท่า
การขึ้นอยู่กับอัตราการเกิดปฏิกิริยากับอุณหภูมิอธิบายตามกฎของแวนต์ ฮอฟฟ์ว่า: เมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้นทุกๆ 10 องศา อัตราการเกิดปฏิกิริยาจะเพิ่มขึ้น 2-4 เท่า. ซึ่งหมายความว่าเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้นในการก้าวหน้าทางคณิตศาสตร์ อัตราของปฏิกิริยาเคมีจะเพิ่มขึ้นแบบทวีคูณ ฐานในสูตรก้าวหน้าคือ ค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิของอัตราการเกิดปฏิกิริยาγ แสดงจำนวนครั้งที่อัตราของปฏิกิริยาที่กำหนดเพิ่มขึ้น (หรืออัตราคงที่ซึ่งเป็นสิ่งเดียวกัน) โดยมีอุณหภูมิเพิ่มขึ้น 10 องศา ในทางคณิตศาสตร์ กฎของแวนต์ ฮอฟฟ์แสดงได้ด้วยสูตร:
หรือ 
โดยที่ และ คือ อัตราการเกิดปฏิกิริยา ตามลำดับที่จุดเริ่มต้น ที 1 และสุดท้าย ที 2 อุณหภูมิ กฎของ Van't Hoff สามารถแสดงได้ด้วยความสัมพันธ์ต่อไปนี้:
; 
; 
; 
,
โดยที่ และ คือ อัตราและค่าคงที่อัตราของปฏิกิริยาที่อุณหภูมิตามลำดับ ที; และ – ค่าเดียวกันที่อุณหภูมิ ที +10n; n– จำนวนช่วง “สิบองศา” ( n =(ที 2 –ที 1)/10) ซึ่งอุณหภูมิเปลี่ยนแปลงไป (อาจเป็นจำนวนเต็มหรือเศษส่วนก็ได้ บวกหรือลบก็ได้)
งานทดสอบ
1. หาค่าคงที่อัตราของปฏิกิริยา A + B -> AB หากความเข้มข้นของสาร A และ B เท่ากับ 0.05 และ 0.01 โมล/ลิตร ตามลำดับ อัตราการเกิดปฏิกิริยาจะเป็น 5 10 -5 โมล/(ลิตร -นาที).
2. อัตราการเกิดปฏิกิริยา 2A + B -> A2B จะเปลี่ยนไปกี่ครั้งหากความเข้มข้นของสาร A เพิ่มขึ้น 2 เท่า และความเข้มข้นของสาร B ลดลง 2 เท่า
4. ความเข้มข้นของสาร B 2 ในระบบ 2A 2 (g) + B 2 (g) = 2A 2 B (g) ควรเพิ่มขึ้นกี่ครั้ง โดยเมื่อความเข้มข้นของสาร A ลดลง 4 เท่า อัตราการเกิดปฏิกิริยาโดยตรงไม่เปลี่ยนแปลง ?
4. ช่วงเวลาหนึ่งหลังจากเริ่มปฏิกิริยา 3A+B->2C+D ความเข้มข้นของสารคือ: [A] =0.04 โมล/ลิตร; [B] = 0.01 โมล/ลิตร; [C] = 0.008 โมล/ลิตร สาร A และ B มีความเข้มข้นเริ่มต้นเท่าใด
5. ในระบบ CO + C1 2 = COC1 2 ความเข้มข้นเพิ่มขึ้นจาก 0.04 เป็น 0.12 โมล/ลิตร และความเข้มข้นของคลอรีนเพิ่มขึ้นจาก 0.02 เป็น 0.06 โมล/ลิตร อัตราการเกิดปฏิกิริยาไปข้างหน้าเพิ่มขึ้นกี่ครั้ง?
6. ปฏิกิริยาระหว่างสาร A และ B แสดงได้โดยสมการ: A + 2B → C ความเข้มข้นเริ่มต้นคือ: [A] 0 = 0.04 โมล/ลิตร, [B] o = 0.05 โมล/ลิตร ค่าคงที่อัตราการเกิดปฏิกิริยาคือ 0.4 จงหาอัตราการเกิดปฏิกิริยาเริ่มต้นและอัตราการเกิดปฏิกิริยาหลังจากผ่านไประยะหนึ่ง เมื่อความเข้มข้นของสาร A ลดลง 0.01 โมล/ลิตร
7. อัตราการเกิดปฏิกิริยา 2CO + O2 = 2CO2 ที่เกิดขึ้นในภาชนะปิดจะเปลี่ยนแปลงอย่างไรหากความดันเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่า
8. คำนวณว่าอัตราการเกิดปฏิกิริยาจะเพิ่มขึ้นกี่ครั้งหากอุณหภูมิของระบบเพิ่มขึ้นจาก 20 °C เป็น 100 °C โดยนำค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิของอัตราการเกิดปฏิกิริยาเท่ากับ 4
9. อัตราการเกิดปฏิกิริยา 2NO(r.) + 0 2 (g.) → 2N02(r.) จะเปลี่ยนแปลงอย่างไรหากความดันในระบบเพิ่มขึ้น 4 เท่า
10. อัตราการเกิดปฏิกิริยา 2NO(r.) + 0 2 (g.) → 2N02(r.) จะเปลี่ยนแปลงอย่างไรหากปริมาตรของระบบลดลง 4 เท่า?
11. อัตราการเกิดปฏิกิริยา 2NO(r.) + 0 2 (g.) → 2N02(r.) จะเปลี่ยนไปอย่างไร หากความเข้มข้นของ NO เพิ่มขึ้น 4 เท่า
12. ค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิของอัตราการเกิดปฏิกิริยาจะเป็นเท่าใด หากอุณหภูมิเพิ่มขึ้น 40 องศา อัตราการเกิดปฏิกิริยา
เพิ่มขึ้น 15.6 เท่า?
14. . หาค่าคงที่อัตราของปฏิกิริยา A + B -> AB หากที่ความเข้มข้นของสาร A และ B เท่ากับ 0.07 และ 0.09 โมล/ลิตร ตามลำดับ อัตราการเกิดปฏิกิริยาคือ 2.7 10 -5 โมล/(ลิตร-นาที ).
14. ปฏิกิริยาระหว่างสาร A และ B แสดงได้โดยสมการ: A + 2B → C ความเข้มข้นเริ่มต้นคือ: [A] 0 = 0.01 โมล/ลิตร, [B] o = 0.04 โมล/ลิตร ค่าคงที่อัตราการเกิดปฏิกิริยาคือ 0.5 จงหาอัตราการเกิดปฏิกิริยาเริ่มต้นและอัตราการเกิดปฏิกิริยาหลังจากผ่านไประยะหนึ่ง เมื่อความเข้มข้นของสาร A ลดลง 0.01 โมล/ลิตร
15. อัตราการเกิดปฏิกิริยา 2NO(r.) + 0 2 (g.) → 2N02(r.) จะเปลี่ยนแปลงอย่างไรหากความดันในระบบเพิ่มเป็นสองเท่า
16. ในระบบ CO + C1 2 = COC1 2 ความเข้มข้นเพิ่มขึ้นจาก 0.05 เป็น 0.1 โมล/ลิตร และความเข้มข้นของคลอรีนเพิ่มขึ้นจาก 0.04 เป็น 0.06 โมล/ลิตร อัตราการเกิดปฏิกิริยาไปข้างหน้าเพิ่มขึ้นกี่ครั้ง?
17. จงคำนวณว่าอัตราการเกิดปฏิกิริยาจะเพิ่มขึ้นกี่ครั้ง หากอุณหภูมิของระบบเพิ่มขึ้นจาก 20 °C เป็น 80 °C โดยนำค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิของอัตราการเกิดปฏิกิริยาเท่ากับ 2
18. จงคำนวณว่าอัตราการเกิดปฏิกิริยาจะเพิ่มขึ้นกี่ครั้ง หากอุณหภูมิของระบบเพิ่มขึ้นจาก 40 °C เป็น 90 °C โดยนำค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิของอัตราการเกิดปฏิกิริยาเท่ากับ 4
พันธะเคมี การก่อตัวและโครงสร้างของโมเลกุล
1.คุณรู้จักพันธะเคมีประเภทใด ยกตัวอย่างการเกิดพันธะไอออนิกโดยใช้วิธีเวเลนซ์บอนด์
2. พันธะเคมีชนิดใดเรียกว่าโควาเลนต์ พันธะโคเวเลนต์มีลักษณะเฉพาะอย่างไร?
4. พันธะโควาเลนต์มีลักษณะเฉพาะอย่างไร? แสดงสิ่งนี้ด้วยตัวอย่างที่เฉพาะเจาะจง
4. พันธะเคมีชนิดใดที่อยู่ในโมเลกุล H2 Cl 2 HC1?
5.พันธะในโมเลกุลมีลักษณะอย่างไร เอ็นซีไอ 4ซีเอส 2, โคโลราโด 2? ระบุทิศทางการกระจัดของคู่อิเล็กตรอนทั่วไปสำหรับแต่ละรายการ
6. พันธะเคมีชนิดใดเรียกว่าไอออนิก? พันธะไอออนิกมีลักษณะเฉพาะอย่างไร?
7. พันธะประเภทใดในโมเลกุล NaCl, N 2, Cl 2?
8. วาดวิธีที่เป็นไปได้ทั้งหมดในการซ้อนทับ s-orbital กับ p-orbital ระบุทิศทางการสื่อสารในกรณีนี้
9. อธิบายกลไกของผู้บริจาคและผู้รับของพันธะโควาเลนต์โดยใช้ตัวอย่างการก่อตัวของฟอสโฟเนียมไอออน [PH 4 ]+
10. ในโมเลกุลของ CO C0 2 พันธะมีขั้วหรือไม่มีขั้ว อธิบาย. อธิบายพันธะไฮโดรเจน
11. เหตุใดโมเลกุลบางชนิดที่มีพันธะมีขั้วโดยทั่วไปจึงไม่มีขั้ว?
12. พันธะโควาเลนต์หรือไอออนิกเป็นเรื่องปกติสำหรับสารประกอบต่อไปนี้: Nal, S0 2, KF? เหตุใดพันธะไอออนิกจึงเป็นกรณีที่รุนแรงของพันธะโควาเลนต์?
14. พันธะโลหะคืออะไร? แตกต่างจากพันธะโควาเลนต์อย่างไร? มันกำหนดคุณสมบัติของโลหะอะไร?
14. พันธะระหว่างอะตอมในโมเลกุลมีลักษณะอย่างไร KHF 2, H 2 0, HNO ?
15. เราจะอธิบายความแข็งแรงพันธะสูงระหว่างอะตอมในโมเลกุลไนโตรเจน N2 และความแข็งแรงที่ต่ำกว่าอย่างมีนัยสำคัญในโมเลกุลฟอสฟอรัส P4 ได้อย่างไร
16 . พันธะชนิดใดเรียกว่าพันธะไฮโดรเจน? เหตุใดการก่อตัวของพันธะไฮโดรเจนจึงไม่เป็นเรื่องปกติสำหรับโมเลกุล H2S และ HC1 ซึ่งแตกต่างจาก H2O และ HF
17. พันธะใดเรียกว่าไอออนิก? พันธะไอออนิกมีคุณสมบัติของความอิ่มตัวและทิศทางหรือไม่? เหตุใดจึงเกิดพันธะโควาเลนต์ถึงรุนแรง?
18. พันธะประเภทใดในโมเลกุล NaCl, N 2, Cl 2?
