Ideal no gasno stanje-čisti gasovi

Idealno gasno stanje-čisti gasovi

Gasni zakoni:

1. Bojl-Maritov: PV=const. pri konstantnim T i n

2. Gej-Lisakov: VT pri konstantnim P i n

3. Šarlov:PT pri konstantnim V i n

4. Avogadrov: Vn pri konstantnim P i T

Parametri P, V, T i n nisu nezavisni. Odnos između njih eksperimentalno je utvrđeni izražava se kroz gasne zakone.

Jednačina idealnog gasnog stanja:PV = nRT R je molarna gasna konstanta

Idealno gasno stanje-smeše gasova

Gasni zakoni za smešu gasova:

1. Daltonov: P=P1 + P2 + P3 +... Pi pri konstantnoj T

Pi=niRT/V=xiP

2. Amagaov: V=V1+V2+V3+...Vi pri konstantnim P i T

Vi=niRT/P=xiV

Srednja molarna masa:

Ako gasni zakoni i jednačina idealnog gasnog stanja važi za čiste gasove, važiće i za smešu gasova.

nnnn

n

i

n

i

MxMxMxn

MnMnMn

n

mM ...

...2211

2211

1

1

Jedinice pritiska

Ime Simbol Vrednost

paskalbaratmosferaTorrmm živinog stubafunta po kvadratnom inču

1 Pa1 bar1 atm1 Torr1 mmHg

1 psi

1 N m-2, 1 kg m-1s-2

105Pa101 325 Pa133,322 Pa133,322 Pa

6,894757 kPa

VeVežba žba 1.11.1

1.a. 1.a. PretvoritiPretvoriti 723 torr 723 torr uu kilopas kilopaskale (kPa)kale (kPa)..

1.b.1.b. Atmosferski pritisak na Marsu iAtmosferski pritisak na Marsu iznosi znosi 0,61 kPa. Koliko iznosi ovaj pritisak u 0,61 kPa. Koliko iznosi ovaj pritisak u torima?torima?

Rešenje: (723 torr) x (101,325 kPa/760 torr) = 96,39 kPa

Rešenje: 610:133,322=4,58 Torr

Koliko atomaKoliko atoma Xe Xe ima u uzorku koji sadržiima u uzorku koji sadrži 22,,8 mol Xe?8 mol Xe?


Rešenje: (2,8 mol) x (6.022 x 1023 mol-1) = 1,69 x 1024

(a) (a) KojKojuu količin količinu Hu H22O O ima ima 200 g 200 g vodevode??

(b)(b) Koliko molekula Koliko molekula H H22O O ima uima u 100 g 100 g

vodevode??

((aa) 200 g x (1 mol/18) 200 g x (1 mol/18,,015 g) = 015 g) = 11,1 mol11,1 mol

(b)(b) 100 g x (1 mol/18 100 g x (1 mol/18,,015 g) x (6.02214 x 015 g) x (6.02214 x 10102323 mol mol-1-1) = ) = 33,,34 x 1034 x 102424 molekulamolekula


Vežba 1.4.Vežba 1.4.

Propan se koristi kao gas u spreju za Propan se koristi kao gas u spreju za osvežavanje vazduha. Koja je zapremina osvežavanje vazduha. Koja je zapremina propana ako se propana ako se 22 dm dm3 3 sa pritiska od 1 atm sa pritiska od 1 atm komprimuje do komprimuje do 33,5 atm,5 atm na konstantnoj na konstantnoj temperaturitemperaturi. Rezultat izraziti u jedinici SI . Rezultat izraziti u jedinici SI sistema.sistema.Rešenje:Rešenje:

34

33

2

1122211 107,5

1013255,3

102101325m

Pa

mPa

P

VPVVPVP

U industrijskom procesu azot se zagreva do 500 K u sudu konstantnezapremine. Ako je na 300K pritisak gasa 100 atm, koliki pritisak (u Pa) će gas pokazivati na 500 K?

MPa

atm

atmK

KP

PT

TP

T

T

P

P

9,16

67,166

100300

5002

11

22

2

1

2

1

Primedba:Eksperiment pokazuje da je stvarni pritisak 183 atm pod ovim uslovima, tako da pretpostavka idealnog gasnog stanja dovodi do greške od oko 10%

Početno

Krajnje

Isto IstoIsto Isto

Vežba 1.5.Vežba 1.5.

VeVežba žba 1.1.6.6.

Uzorak kiseonika zapremine 0,332 L je skupljen pri pritisku od 545 mmHg i na 140C. Gas će na 00C i istom pritisku zauzimati zapreminu (m3) od: a) 0,421 b) 0,316 c) 0,316·10-3

d) 0,336·10-3 e) 0,407 f) ne znam

Koja je krajnja zapremina gasa Koja je krajnja zapremina gasa u SI u SI koji se koji se greje od greje od 250250ooC C ddo 1000o 1000ooC C čiji pritisak raste čiji pritisak raste odod 20 20,,0 kPa 0 kPa ddo 150o 150,,0 kPa, 0 kPa, ako je početna ako je početna zapreminazapremina 25 mL? 25 mL?


Rešenje:Rešenje: V2 = (p1V1/T 1)(T2 /p2)V2 = (20,0 kPa x 25 mL/ 523,15 K)(1273,15 K / 150,0 kPa) = 8,11 mL=8,11·10-6m3


Sud zapremine 15 L ispunjen je gasom pod pritiskom od 0,6 MPa. U drugom sudu zapremine 4 L je vakuum. Koliki će biti pritisak gasa ako se sudovi spoje tankom cevčicom, kada je temperatura konstantna.

MPaL

MPaLPnRTPVVnRTPV 47,0

19

6,015)( 2111

Izračunati pritisak Izračunati pritisak 22,,22 g 22 g ugljendioksida ugljendioksida zatvorenog u balon zapremine od zatvorenog u balon zapremine od 1 L 1 L nana 5757ooC.C.


•Rešenje: p = nRT/V = (m/M)RT/V•p = (2,22 g/44,01 g mol-1) x (8,3145 kPa L K-1 mol-1) x(330,15 K/1 L)= 138,47 kPa

Izračunati molsku frakcijuIzračunati molsku frakciju N N 22, O, O22, , ii Ar Ar u u

suvom vazduhu na nivou mora ako sesuvom vazduhu na nivou mora ako se 100 g 100 g vazduha sastoji odvazduha sastoji od 75 75,,5 g N5 g N22, ,

2323,,2 g O2 g O22 ii 1 1,,3 g Ar.3 g Ar.


Rešenje: 75,5 (g N2) /28(g/mol)= 2,70 mol N2; 1,3(gAr)/40(g/mol)=0,0325mol Ar

23,2 (g O2 /32g/mol)= 0,725 mol O2; 1,3 g Ar = 0,033 mol Ar. Ukupno = 3,46 mol gasxN2 = 0,781; xO2 = 0,210; xAr = 0,009

DomaDomaći!ći!19.10.200919.10.2009

1. Izračunati srednju molarnu masu 1. Izračunati srednju molarnu masu vazduha.vazduha.

Srednja molarna masa Srednja molarna masa vazduhavazduha

xxN2N2=0,78=0,78

MMN2N2=28g/mol=28g/mol

xxO2O2=0,21=0,21

MMO2O2=32g/mol=32g/mol

xxArAr=0,01=0,01 MMarar=40g/=40g/

molmol

molg

M

/9,28

4001,03221,02878,0

Izračunati srednju molarnu masu vazduha.

VaVazduh približno sadrži 80% azota i 20% zduh približno sadrži 80% azota i 20% kiseonika (molarnih). Ako se 6 g vodonika kiseonika (molarnih). Ako se 6 g vodonika doda u balon zapremine 22,4doda u balon zapremine 22,41414 L na 0 L na 0ooC i C i prvobitno napunjenog vazduhom pri prvobitno napunjenog vazduhom pri pritisku od 1 atm, kolika će biti srednja pritisku od 1 atm, kolika će biti srednja molarna masa smeše vazduha i vodonika. molarna masa smeše vazduha i vodonika.


ReReššenjeenje

Zapremina od 22,4 L pri STP sadrži 1 mol.Zapremina od 22,4 L pri STP sadrži 1 mol.

molgM /7,831

6322,0288,0


SmeSmeša vodonika i helijuma sadržiša vodonika i helijuma sadrži 25.0 25.0 masenih masenih % % vodonika. Koliki je parcijalni vodonika. Koliki je parcijalni pritisak (mmHg) vodonika u smeši pri pritisak (mmHg) vodonika u smeši pri STPSTP??((Relativne aRelativne atomtomske maseske mase: H = 1.008, He : H = 1.008, He = 4.00).= 4.00).

Rešenje:Rešenje:

mmHgatmmmHg

atmbarbar

p

barbarPxpx

nnn

H

HHH

totHeH

6,298/760013,1

398,0

398,01398,0398,01508,31

4008,12

1508,3175,184

754008,12

016.2

25

2

222

2


Koliki je parcijalni pritisak He (u atm) u Koliki je parcijalni pritisak He (u atm) u smeši 1,0g smeši 1,0g g Hg H22 and 5.0 g He in and 5.0 g He in cilindru cilindru

zapreminezapremine 5 5,,0 L 0 L nana 20 20,,00ooC?C?((Relatvne atomske maseRelatvne atomske mase: H = 1.008, He : H = 1.008, He = 4.00).= 4.00).

RešenjeRešenje

atmatmPxp

atmPaP

xx

nnn

HeHe

HeH

totHeH

64,8716,0

4,81051,8105

15,293314,8746,1

716,0746,1

25,1284,0

746,1

496,0

746,125,14

5496,0

016.2

1

53

2

2

Izračunati parcijalni pritisak gasaIzračunati parcijalni pritisak gasa (u kPa) (u kPa) koji se sastoji odkoji se sastoji od 2 2,,50 g 50 g kiseonika ikiseonika i 6 6,,43 g 43 g ugljendioksida pri ukupnom pritisku odugljendioksida pri ukupnom pritisku od 88 88 kPa.kPa.


Rešenje: 2,50 g/32 g/mol = 0,0781 mol O2; 6,43 g/44 g/mol = 0,146 mol CO2;

Ukupno = 0.224 mol gasa xO2 = 0,349; xCO2 = 0,652pO2 = xO2p = 30,71 kPa; pCO2 = xCO2p = 57,38 kPa

Dva odvojena balona sadrDva odvojena balona sadrže gasove A i B. že gasove A i B. Gustina gasa A je Gustina gasa A je tritri puta veća od gustine gasa puta veća od gustine gasa B, a molarna masa gasa A je jednaka četvrtini B, a molarna masa gasa A je jednaka četvrtini molarne mase gasa B. Ako su gasovi na istoj molarne mase gasa B. Ako su gasovi na istoj temperaturi i u idealnom gasnom stanju, odnos temperaturi i u idealnom gasnom stanju, odnos pritisaka gasova A i B je:pritisaka gasova A i B je:

a) 1a) 1 b) 12b) 12 c) 13c) 13

d) d) 44 e) 5e) 5 f) ne znamf) ne znam


RešenjeRešenje

12

4

3

BB

BB

AB

BA

B

A

MM

M

M

P

P

M

RTP

VeVežba žba 1166

Koja od sledećih relacija ne daje pravu Koja od sledećih relacija ne daje pravu liniju kada se prikaže grafički za Heliniju kada se prikaže grafički za He??

I. P I. P odod T T pri V,n=const.pri V,n=const. II. V II. V odod T T pri P,n=const.pri P,n=const.

III. P III. P odod V V pri T,n=const.pri T,n=const.

OdgovorOdgovor

a)a) II b) I i IIb) I i II c) II i IIIc) II i III

d) IIId) III e) IIe) II f) I i IIIf) I i III

VeVežba žba 1177

VeVežba žba 1188

PitanjaPitanja

Koji zakoni važe za idealno gasno stanje?Nula idealno gasne skale temperatura iznosi u celzijusovim stepenima:Pri kojim uslovima se gas približava idealnom gasnom stanju?Vrednost molarne gasne konstante R u SI sistemu jedinica iznosi:Šta je Avogardova konstanta i koliko iznosi?Šta je parcijalni pritisak gasa i u kakvom odnosu je sa ukupnim pritiskom gasne smeše?

VeVežba žba 1199

Vodonik će disosovati u atome na dovoljno Vodonik će disosovati u atome na dovoljno visokoj temperaturi. Kolika će biti gustina visokoj temperaturi. Kolika će biti gustina vodonika na 2000vodonika na 2000ooC ako 33% disosuje u C ako 33% disosuje u atome a pritisak je 1 bar?atome a pritisak je 1 bar?

a) 1 a) 1 g/cmg/cm33 b) 7,95 b) 7,95 g/Lg/L c) 7,95 c) 7,95∙10∙10-3-3 k kg/mg/m33

d) 7,95 d) 7,95 kg/mkg/m22 e) 1 e) 11010-3-3 kg/mkg/m33 f) ne znam f) ne znam

RešenjeRešenje

molkgM /10496,1133,1

66,02

33,1

67,0 3

3335

/1092,715,2273314,8

10496,1101mkg

RT

MP

VeVežba žba 2020

Sud je podeljen u dva dela. Sud je podeljen u dva dela. Deo A sadrži Deo A sadrži gas A na 400K i 5 atm. gas A na 400K i 5 atm. Deo B sadrži gas B Deo B sadrži gas B na 400 K i 8 atm. Pregrada između delova na 400 K i 8 atm. Pregrada između delova je uklonjena. je uklonjena. Molska frakcija gasa A u Molska frakcija gasa A u smeši je xsmeši je xAA = 0.581395. Krajnja zapremina = 0.581395. Krajnja zapremina

je 29 ℓ. je 29 ℓ. Odrediti početnu zapreminu delova Odrediti početnu zapreminu delova A i B.A i B.

Rešenje:Rešenje:

920511,1122,322)29(8

5

581395,01

581395,0

BAAAA

A

BB

AA

B

A

B

ABBBAAA

VVVVVatm

Vatm

VP

VP

n

n

x

xRTnVPRTnVP

Documents

Ideal no gasno stanje-čisti gasovi