فشار جزئی گاز مشکلات یافتن فشار جزئی گازها و فشار کل یک مخلوط

مسئله 41.
مخلوط 0.04 متر 3 نیتروژن تحت فشار 96 کیلو پاسکال (720 میلی متر جیوه)، با 0.02 متر مکعب اکسیژن. حجم کل مخلوط 0.06 متر است 3 و فشار کل 97.6 کیلو پاسکال (732 میلی متر جیوه) است. فشار اکسیژن گرفته شده چقدر بود؟
راه حل :
با توجه به شرایط مسئله، حجم نیتروژن 1.5 برابر (0.06/0.04 = 1.5) افزایش یافت و حجم اکسیژن 3 برابر (0.06/0.02 = 3) افزایش یافت. فشار جزئی گازها به همان میزان کاهش یافت.

از این رو،

از اینجا با توجه به اینکه حجم اکسیژن قبل از اختلاط سه برابر بیشتر از بعد از اختلاط بود، فشار اکسیژن را قبل از اختلاط محاسبه می کنیم:

پاسخ: P کل . = 100.8 کیلو پاسکال.

مسئله 42.
مخلوط گاز از 2 لیتر H 2 (P = 93.3 کیلو پاسکال) و 5 لیتر CH 4 (P = 112 کیلو پاسکال) تهیه می شود. حجم مخلوط 7 لیتر است. فشار جزئی گازها و فشار کل مخلوط را بیابید.
راه حل:
با توجه به شرایط مسئله، حجم هیدروژن 3.5 برابر (7/2 = 3.5) و حجم متان 1.4 برابر (7/5 = 1.4) افزایش یافت. فشار جزئی گازها به همان میزان کاهش یافت.

بر اساس قانون فشارهای جزئی، فشار کل مخلوطی از گازهایی که با یکدیگر برهمکنش ندارند برابر است با مجموع فشارهای جزئی گازهای تشکیل دهنده سیستم (مخلوط).

پاسخ:

مسئله 43.
مخلوط گاز از NO و CO 2 تشکیل شده است. اگر فشار جزئی گازها به ترتیب برابر با 36.3 و 70.4 کیلو پاسکال (272 و 528 میلی متر جیوه) باشد، مقدار حجمی گازهای مخلوط را (بر حسب درصد) محاسبه کنید.
راه حل:
مطابق با قانون دالتونفشار جزئی یک گاز معین با کسر مولی آن در فشار کل مخلوط گازها نسبت مستقیم دارد:

که در آن P (مخلوط) فشار کل مخلوط است. Р(А) - فشار جزئی یک گاز معین. (A) کسر مولی یک گاز معین است.

بر اساس قانون فشارهای جزئی، فشار کل مخلوطی از گازهایی که با یکدیگر برهمکنش ندارند برابر است با مجموع فشارهای جزئی گازهای تشکیل دهنده سیستم (مخلوط).

پاسخ: 34.02% NO; 65.98٪ CO.

مسئله 44.
در یک ظرف بسته با ظرفیت 0.6 متر مکعب مخلوطی در دمای 0 0 C وجود دارد که از 0.2 کیلوگرم CO 2، 0.4 کیلوگرم 02 و 0.15 کیلوگرم CH 4 تشکیل شده است. محاسبه: الف) فشار کل مخلوط. ب) فشار جزئی هر گاز. ج) درصد ترکیب حجمی مخلوط.
راه حل:
بیایید مقدار کل گازهای موجود در مخلوط را با استفاده از معادله محاسبه کنیم:

مقدار گاز کجاست، کیلومترول؛ متر - جرم گاز، کیلوگرم؛ M جرم مولکولی گاز، کیلوگرم بر مول است. سپس:

الف) فشار کل مخلوط گاز با این رابطه تعیین می شود: سپس:

ب) فشارهای جزئیگازها با استفاده از معادله محاسبه می شوند:

که در آن Rk و k به ترتیب فشار جزئی و مقدار گاز در مخلوط هستند.

ج) حجم جزئی گازها را با استفاده از معادله محاسبه می کنیم: سپس

نسبت حجم جزئی (کاهش یافته) گازهای منفرد به حجم کل مخلوط را کسر حجمی می نامند و با فرمول تعیین می شود:

پاسخ:

مسئله 45.
مخلوط گاز از 0.03 m 3 CH 4، 0.04 m 3 H 2 و 0.01 m 3 CO تهیه شده است. فشارهای اولیه CH 4، H 2 و CO به ترتیب 96، 84 و 108.8 کیلو پاسکال (720، 630 و 816 میلی‌متر جیوه) بود. حجم مخلوط 0.08 متر مکعب است. فشار جزئی گازها و فشار کل مخلوط را تعیین کنید.
راه حل:
با توجه به شرایط مسئله، حجم متان پس از اختلاط 2.67 برابر (0.08/0.03 = 2.67)، حجم هیدروژن 2 برابر (0.08/0.04 = 2) و حجم افزایش یافت. مونوکسید کربن– 8 بار (0.08/0.01 = 8). فشار جزئی گازها به همان میزان کاهش یافت. از این رو،

بر اساس قانون فشارهای جزئی، فشار کل مخلوطی از گازهایی که با یکدیگر برهمکنش ندارند برابر است با مجموع فشارهای جزئی گازهای تشکیل دهنده سیستم (مخلوط).
از اینجا:

پاسخ:

مسئله 46.
در گازومتر بالای آب 7.4 لیتر اکسیژن در دمای 23 درجه سانتیگراد و فشار 104.1 کیلو پاسکال (781 میلی متر جیوه) وجود دارد. فشار بخار آب اشباع در دمای 23 درجه سانتیگراد 2.8 کیلو پاسکال (21 میلی متر جیوه) است. اکسیژن گازومتر در شرایط عادی چه حجمی را اشغال می کند؟
راه حل:
فشار جزئی اکسیژن برابر است با اختلاف فشار کل و فشار جزئی بخار آب:

نشان دادن حجم مورد نیاز از طریق و با استفاده از معادله ترکیبی قوانین بویل-ماریوت و گی-لوساک، ما پیدا می کنیم:

که در آن P و V فشار و حجم گاز در دمای T = 296 K (273 + 23 = 296) است. P 0 = 101.325 kPa; T 0 = 273K; P = 104.1 کیلو پاسکال؛ -حجم گاز به شماره

پاسخ: V 0 = 6.825l.

حتی افرادی که از کوهنوردی و غواصی دور هستند می دانند که تنفس در شرایط خاص برای فرد سخت می شود. این پدیده با تغییر در فشار جزئی اکسیژن در ارتباط است محیط، در نتیجه در خون خود شخص.

بیماری ارتفاع

وقتی ساکن یک منطقه هموار در تعطیلات به کوه می آید، به نظر می رسد که هوای آنجا تمیز است و تنفس آن به سادگی غیرممکن است.

در واقع، چنین اصرارهای رفلکس برای تنفس مکرر و عمیق ناشی از هیپوکسی است. برای اینکه فرد بتواند فشار جزئی اکسیژن هوای آلوئول را برابر کند، ابتدا باید ریه های خود را به بهترین شکل ممکن تهویه کند. البته بدن پس از چند روز یا هفته ماندن در کوهستان با تنظیم کار خود شروع به عادت کردن به شرایط جدید می کند. اعضای داخلی. به این ترتیب کلیه ها که شروع به ترشح بی کربنات برای افزایش تهویه ریه ها و افزایش تعداد گلبول های قرمز خون در خون می کنند که می توانند حمل کنند، وضعیت را نجات می دهد. مقدار زیاداکسیژن.

بنابراین، ساکنان مناطق کوهستانی همیشه سطح هموگلوبین بالاتری نسبت به ساکنان مناطق پست دارند.

فرم حاد

بسته به ویژگی های بدن، هنجار فشار جزئی اکسیژن ممکن است برای هر فرد در یک سن خاص، وضعیت سلامتی یا صرفاً بسته به توانایی سازگاری متفاوت باشد. به همین دلیل است که قرار نیست همه قله ها را فتح کنند، زیرا حتی با یک میل زیاد، فرد نمی تواند بدن خود را کاملاً تحت سلطه خود درآورد و آن را مجبور به کار متفاوت کند.

اغلب، کوهنوردان آموزش ندیده ممکن است علائم مختلفی از هیپوکسی را در طول صعود با سرعت بالا ایجاد کنند. در ارتفاع کمتر از 4.5 کیلومتر، آنها با سردرد، حالت تهوع، خستگی و تغییرات ناگهانی خلق و خوی خود را نشان می دهند، زیرا کمبود اکسیژن در خون به شدت بر کار تأثیر می گذارد. سیستم عصبی. اگر چنین علائمی نادیده گرفته شوند، متعاقباً ادم مغزی یا ریوی ایجاد می شود که هر یک می تواند منجر به مرگ شود.

بنابراین، نادیده گرفتن تغییرات در فشار جزئی اکسیژن در محیط کاملاً ممنوع است، زیرا همیشه بر عملکرد کل بدن انسان تأثیر می گذارد.

غواصی در زیر آب

هنگامی که یک غواص در شرایطی که در آن فشار اتمسفرپایین تر از حد معمول، بدن او نیز با نوعی سازگاری مواجه است. فشار جزئی اکسیژن در سطح دریا یک مقدار متوسط ​​است و با غوطه ور شدن نیز تغییر می کند، اما خطر خاصی برای انسان وجود دارد. در این موردنشان دهنده نیتروژن است. در سطح زمین در مناطق مسطح، افراد را تحت تأثیر قرار نمی دهد، اما پس از هر 10 متر غوطه وری به تدریج منقبض می شود و درجات مختلفی از بیهوشی را در بدن غواص ایجاد می کند. اولین علائم چنین تخلفی ممکن است پس از 37 متر زیر آب ظاهر شود، به خصوص اگر فرد مدت طولانی را در عمق سپری کند.

هنگامی که فشار اتمسفر از 8 اتمسفر بیشتر می شود و این رقم پس از 70 متر زیر آب به دست می آید، غواصان شروع به احساس نارکوز نیتروژن می کنند. این پدیده با احساس مسمومیت الکلی ظاهر می شود که هماهنگی و توجه زیردریایی را مختل می کند.

برای جلوگیری از عواقب

در مواردی که فشار جزئی اکسیژن و سایر گازها در خون غیرطبیعی است و غواص شروع به احساس علائم مسمومیت می کند، بسیار مهم است که تا حد امکان به آرامی صعود کند. این به این دلیل است که با تغییر شدید فشار، انتشار نیتروژن باعث ایجاد حباب هایی با این ماده در خون می شود. به زبان ساده، به نظر می رسد خون می جوشد و فرد شروع به احساس درد شدید در مفاصل می کند. در آینده، او ممکن است دچار اختلالاتی در بینایی، شنوایی و عملکرد سیستم عصبی شود که به آن بیماری فشار زدایی می گویند. برای جلوگیری از این پدیده، غواص باید به آرامی بلند شود یا نیتروژن موجود در مخلوط تنفسی او با هلیوم جایگزین شود. این گاز کمتر محلول است، جرم و چگالی کمتری دارد، بنابراین هزینه ها کاهش می یابد.

اگر چنین وضعیتی رخ دهد، آنگاه فرد باید فوراً به محیط بازگردانده شود فشار بالاو منتظر رفع فشار تدریجی باشید که می تواند تا چند روز ادامه یابد.

برای اینکه ترکیب گازی خون تغییر کند، نیازی به فتح قله ها یا فرود به بستر دریا نیست. آسیب شناسی های مختلف قلبی عروقی، ادراری و سیستم های تنفسیهمچنین می توانند بر تغییرات فشار گاز در مایع اصلی بدن انسان تأثیر بگذارند.

برای تعیین دقیق تشخیص، آزمایشات مناسب از بیماران گرفته می شود. بیشتر اوقات ، پزشکان به فشار جزئی اکسیژن و دی اکسید کربن علاقه مند هستند ، زیرا آنها از تنفس صحیح همه اندام های انسان اطمینان می دهند.

فشار در این مورد فرآیند انحلال گازها است که نشان می دهد اکسیژن در بدن چقدر کارآمد عمل می کند و آیا شاخص های آن با استانداردها مطابقت دارد یا خیر.

کوچکترین انحراف نشان می دهد که بیمار دارای انحرافاتی است که بر توانایی استفاده حداکثری از گازهای وارد شده به بدن تأثیر می گذارد.

استانداردهای فشار

میزان فشار جزئی اکسیژن در خون یک مفهوم نسبی است، زیرا بسته به عوامل زیادی می تواند متفاوت باشد. برای تشخیص صحیح تشخیص و دریافت درمان، باید با یک متخصص با نتایج آزمایش تماس بگیرید که می تواند تمام ویژگی های فردی بیمار را در نظر بگیرد. البته استانداردهای مرجعی نیز وجود دارد که برای یک بزرگسال سالم ایده آل در نظر گرفته می شود. بنابراین، در خون بیمار بدون ناهنجاری وجود دارد:

• دی اکسید کربنبه مقدار 44.5-52.5٪؛
• فشار آن 35-45 میلی متر جیوه است. هنر.
• اشباع اکسیژن مایع 95-100٪؛
• O 2 به مقدار 10.5-14.5٪؛
• فشار جزئی اکسیژن در خون 80-110 میلی متر جیوه است. هنر

برای اینکه نتایج در حین تجزیه و تحلیل با واقعیت مطابقت داشته باشد، لازم است تعدادی از عوامل را در نظر گرفت که می تواند بر صحت آنها تأثیر بگذارد.

علل انحراف از هنجار، بسته به بیمار

فشار جزئی اکسیژن در خون شریانی بسته به شرایط مختلف می تواند خیلی سریع تغییر کند، بنابراین برای اینکه نتیجه آزمایش تا حد امکان دقیق باشد، باید ویژگی های زیر را در نظر گرفت:

• نرخ فشار همیشه با افزایش سن بیمار کاهش می یابد.
• در طول هیپوترمی، فشار اکسیژن و فشار دی اکسید کربن کاهش می یابد و سطح pH افزایش می یابد.
• هنگام گرم شدن بیش از حد وضعیت معکوس می شود.
• فشار جزئی واقعی گازها تنها زمانی قابل مشاهده است که از یک بیمار با دمای بدن در محدوده طبیعی (36.6-37 درجه) خون گرفته شود.

دلایل انحراف از هنجار بسته به کارکنان بهداشتی

علاوه بر در نظر گرفتن چنین ویژگی هایی از بدن بیمار، متخصصان باید استانداردهای خاصی را نیز برای اطمینان از نتایج صحیح رعایت کنند. اول از همه، فشار جزئی اکسیژن تحت تأثیر وجود حباب های هوا در سرنگ است. به طور کلی هرگونه تماس آنالیز با هوای محیط می تواند نتایج را تغییر دهد. همچنین مهم است که پس از جمع‌آوری خون، آن را با دقت در ظرفی مخلوط کنید تا گلبول‌های قرمز خون در انتهای لوله ته نشین نشوند، که می‌تواند بر نتایج آزمایش نشان‌دهنده سطح هموگلوبین نیز تأثیر بگذارد.

رعایت استانداردهای زمانی در نظر گرفته شده برای تجزیه و تحلیل بسیار مهم است. طبق قوانین، تمام اقدامات باید ظرف یک ربع ساعت پس از جمع آوری انجام شود و اگر این زمان کافی نیست، ظرف حاوی خون باید در آن قرار داده شود. آب یخ. این تنها راه متوقف کردن روند مصرف اکسیژن توسط سلول های خونی است.

همچنین متخصصان باید آنالایزر را به موقع کالیبره کنند و فقط با سرنگ های حاوی هپارین خشک که از نظر الکترولیتی متعادل است و اسیدیته نمونه را تحت تأثیر قرار نمی دهد آزمایشات را انجام دهند.

نتایج آزمون

همانطور که قبلاً مشخص است، فشار جزئی اکسیژن در هوا می تواند تأثیر قابل توجهی بر بدن انسان داشته باشد، اما سطح فشار گاز در خون می تواند به دلایل دیگر مختل شود. برای تعیین صحیح آنها، رمزگشایی باید فقط به یک متخصص با تجربه اعتماد شود که می تواند تمام ویژگی های هر بیمار را در نظر بگیرد.

در هر صورت، هیپوکسی با کاهش فشار اکسیژن نشان داده خواهد شد. تغییر در سطح pH خون و همچنین فشار دی اکسید کربن یا تغییر در سطوح بی کربنات ممکن است نشان دهنده اسیدوز یا آلکالوز باشد.

اسیدوز فرآیند اسیدی شدن خون است و با افزایش فشار دی اکسید کربن، کاهش pH خون و سطوح بی کربنات مشخص می شود. در مورد دوم، تشخیص به عنوان اسیدوز متابولیک اعلام می شود.

آلکالوز افزایش قلیایی خون است. شهادت خواهد داد فشار خون بالادی اکسید کربن، افزایش تعداد بی کربنات ها و در نتیجه تغییر در سطح pH خون.

نتیجه

عملکرد بدن نه تنها تحت تأثیر تغذیه با کیفیت و تمرین فیزیکی. هر فردی به موارد خاصی عادت می کند شرایط آب و هواییزندگی ای که در آن بیشتر احساس راحتی می کند. تغییر آنها نه تنها باعث سلامت ضعیف، بلکه تغییر کامل در پارامترهای خاص خون نیز می شود. برای تعیین تشخیص بر اساس آنها، باید با دقت یک متخصص را انتخاب کنید و از انطباق با تمام استانداردهای انجام آزمایش اطمینان حاصل کنید.

فشار جزئی (lat. partialis - جزئی، از lat. pars - part) فشاری است که گاز موجود در یک مخلوط گازی اگر به تنهایی حجمی برابر با حجم مخلوط را در همان دما اشغال کند، خواهد داشت. در این مورد از قانون فشارهای جزئی نیز استفاده می کنند: فشار کل یک مخلوط گاز برابر است با مجموع فشارهای جزئی تک تک گازهایی که این مخلوط را تشکیل می دهند، یعنی Ptotal = P1 + P2 + .. + صص

از عبارت قانون چنین بر می آید که فشار جزئی فشار جزئی است که توسط یک گاز منفرد ایجاد می شود. در واقع، فشار جزئی فشاری است که یک گاز معین اگر به تنهایی کل حجم را اشغال کند، ایجاد می کند.

12. مفاهیم: سیستم، فاز، محیط، کلان و ریز حالت را تعریف کنید.

سیستممجموعه ای از مواد متقابل جدا شده از محیط است. تمیز دادن همگنوناهمگونسیستم های.

سیستم نامیده می شود ترمودینامیکی، اگر بتوان گرما و ماده را بین اجسام تشکیل دهنده آن مبادله کرد و اگر سیستم کاملاً با مفاهیم ترمودینامیکی توصیف شده باشد.

بسته به ماهیت تعامل با محیط، سیستم ها متمایز می شوند باز، بستهوجدا شدهحمام ها.

هر حالت سیستم با مجموعه خاصی از مقادیر پارامترهای ترمودینامیکی (پارامترهای حالت، توابع حالت) مشخص می شود.

13. کمیت های ترمودینامیکی اصلی را که وضعیت سیستم را مشخص می کند نام ببرید. معنای مفاهیم «انرژی درونی سیستم و آنتالپی» را در نظر بگیرید.

پارامترهای اساسی وضعیت سیستمچنین پارامترهایی وجود دارند که می توانند مستقیماً اندازه گیری شوند (دما، فشار، چگالی، جرم و غیره).

پارامترهای حالتی که نمی توانند مستقیماً اندازه گیری شوند و به پارامترهای اساسی بستگی دارند، نامیده می شوند توابع دولت(انرژی داخلی، آنتروپی، آنتالپی، پتانسیل های ترمودینامیکی).

در حین واکنش شیمیایی(انتقال یک سیستم از یک حالت به حالت دیگر)، انرژی داخلی سیستم U تغییر می کند:

U = U 2 -U 1 که در آن U 2 و U 1 انرژی داخلی سیستم در حالت نهایی و اولیه هستند.

مقدار U مثبت است (U> 0) اگر انرژی داخلی سیستم افزایش یابد.

آنتالپی سیستم و تغییر آن .

کار A را می توان به کار بسط A = pV (p = const) تقسیم کرد.

و انواع دیگر کار A" (کار مفید) به جز کارهای توسعه: A = A" + pV،

جایی که p فشار خارجی است. V- تغییر حجم (V= V 2 - V\); V 2 - حجم محصولات واکنش. V 1 - حجم مواد اولیه.

بر این اساس، معادله (2.2) در فشار ثابت به صورت: Q p = U + A" + pV نوشته خواهد شد.

اگر هیچ نیروی دیگری به جز فشار ثابت روی سیستم وارد نشود، یعنی در طول یک فرآیند شیمیایی، تنها نوع کار، کار انبساط است، آنگاه A" = 0.

در این صورت معادله (2.2) به صورت زیر نوشته می شود: Q p = U + pV.

با جایگزینی U= U 2 – U 1، بدست می آوریم: Q P =U 2 -U 1+ pV 2 + pV 1 =(U 2 + pV 2)-(U 1 + pV 1). تابع مشخصه U + pV = H نامیده می شود آنتالپی سیستم. این یکی از توابع ترمودینامیکی است که یک سیستم را در فشار ثابت مشخص می کند. با جایگزینی معادله (2.8) به (2.7)، به دست می آوریم: Q p = H 2 -H 1 = r H.

در شیمی، "فشار جزئی" فشاری است که توسط یک جزء جداگانه از مخلوط گاز اعمال می شود. محیط خارجیبه عنوان مثال، روی یک فلاسک، بالون یا مرز اتمسفر. اگر مقدار آن، حجم آن و دمای آن را بدانید، می توانید فشار هر گاز را محاسبه کنید. سپس می توانید فشارهای جزئی را اضافه کنید تا فشار جزئی کل مخلوطی از گازها را بیابید یا ابتدا فشار کل و سپس فشار جزئی را بیابید.

مراحل

قسمت 1

هر گاز را به عنوان "ایده آل" بپذیرید.در شیمی" گاز ایده آل"- یکی که با مواد دیگر بدون ترکیب شدن با آنها تعامل دارد. مولکول‌های منفرد می‌توانند مانند توپ‌های بیلیارد، بدون تغییر شکل، با یکدیگر برخورد کرده و یکدیگر را دفع کنند.

مقدار گازها را تعیین کنید.گازها هم جرم و هم حجم دارند. حجم معمولاً بر حسب لیتر (L) اندازه گیری می شود، اما دو گزینه برای محاسبه جرم وجود دارد.

آشنایی با قانون فشار جزئی دالتونقانون کشف شده توسط شیمیدان و فیزیکدان جان دالتون، که اولین بار آن را پیشنهاد کرد عناصر شیمیاییمتشکل از اتم های منفرد، می گوید: فشار کل مخلوطی از گازها برابر است با مجموع فشارهای هر گاز در مخلوط.

قسمت 2

محاسبه فشار جزئی و سپس کل

1. معادله فشار جزئی را برای گازهایی که با آنها کار می کنید تعیین کنید.برای اهداف محاسباتی، بیایید مثالی بزنیم: یک فلاسک 2 لیتری حاوی 2 گاز، نیتروژن (N 2)، اکسیژن (O 2) و دی اکسید کربن، دی اکسید کربن (CO 2) است. 10 گرم از هر گاز، دمای هر گاز در فلاسک 37 درجه سانتیگراد (98.6 فارنهایت) است. باید فشار جزئی هر گاز و فشار کل مخلوط گازها روی ظرف را پیدا کنید.

   • معادله فشار جزئی ما به این صورت خواهد بود: P کل = P نیتروژن + P اکسیژن + P دی اکسید کربن.
   • از آنجایی که ما سعی می کنیم فشار وارد شده توسط هر گاز را پیدا کنیم، حجم و دما را بدانیم و بتوانیم تعداد مول های هر گاز را بر اساس جرم ماده پیدا کنیم، می توانیم معادله را به شکل زیر بازنویسی کنیم: P total = (nRT/V) نیتروژن + (nRT/V) اکسیژن + (nRT/V) دی اکسید کربن

2. دما را به کلوین تبدیل کنید.دما در درجه سانتیگراد 37 درجه است، بنابراین ما 273 را به 37 اضافه می کنیم و 310 درجه کلوین بدست می آید.

   تعداد مول های هر گاز را در نمونه بیابید.تعداد مول های یک گاز برابر است با جرم گاز تقسیم بر جرم مولی آن که همانطور که قبلاً ذکر شد برابر است با مجموع وزن تمام اتم های موجود در ترکیب.

   • برای اولین گاز ما، نیتروژن (N2)، هر اتم دارای جرم اتمی 14 است. از آنجایی که نیتروژن دارای دو اتم است (از مولکول های دو اتمی تشکیل شده است)، باید 14 را در 2 ضرب کنیم تا جرم مولی نیتروژن را پیدا کنیم که 28 است. سپس جرم را بر حسب گرم، 10 گرم، بر 28 تقسیم می کنیم تا تعداد مول ها را به دست آوریم که تقریباً 0.4 مول است.
   • گاز دوم، اکسیژن (O2) دارای جرم هر اتم 16 است. اکسیژن نیز یک گاز دو اتمی است، بنابراین 16 را در 2 ضرب می کنیم و جرم مولی آن 32 است. با تقسیم 10 گرم بر 32، تقریباً 0.3 مول به دست می آید. اکسیژن در مخلوط نمونه گازها.
   • گاز سوم، دی اکسید کربن (CO2)، از 3 اتم تشکیل شده است: یک اتم کربن با جرم اتمی 12 و دو اتم اکسیژن، هر کدام با جرم اتمی 16. هر سه وزن را جمع می کنیم: 12 + 16 + 16 = 44 جرم مولی است. با تقسیم 10 گرم بر 44، تقریباً 0.2 مول دی اکسید کربن به دست می آید.

3. مقادیر مول، حجم و دما را وصل کنید.معادله ما به این صورت خواهد بود: P کل = (0.4 * R * 310/2) نیتروژن + (0.3 * R * 310/2) اکسیژن + (0.2 * R * 310/2) دی اکسید کربن.

   • برای سادگی، مقادیر واحد فعلی را ترک کرده ایم. این واحدها پس از محاسبات ریاضی از بین می روند و تنها واحدهایی که در تعیین فشار شرکت دارند باقی می مانند.

4. مقدار ثابت R را جایگزین کنید.فشار جزئی و کل را در اتمسفر نشان خواهیم داد، بنابراین از مقدار R برابر با 0.0821 لیتر atm/K mol استفاده می کنیم. جایگزینی این مقدار در معادله به ما P کل = (0.4 * 0.0821 * 310/2) نیتروژن + (0.3 * 0.0821 * 310/2) اکسیژن + (0.2 * 0.0821 * 310/2) دی اکسید کربن می دهد.

5. فشار جزئی هر گاز را محاسبه کنید.اکنون همه مقادیر در جای خود قرار دارند، وقت آن است که به محاسبات ریاضی بروید.

   • برای یافتن فشار جزئی نیتروژن، 0.4 مول را در ثابت ما 0.0821 و دمای 310 درجه کلوین ضرب می کنیم، سپس بر 2 لیتر تقسیم می کنیم: 0.4 * 0.0821 * 310/2 = 5.09 atm، تقریباً.
   • برای به دست آوردن فشار جزئی اکسیژن، 0.3 mol را در ثابت 0.0821 و دمای 310 درجه کلوین ضرب کنید، سپس بر 2 لیتر تقسیم کنید: 0.3 * 0.0821 * 310/2 = 3.82 atm، تقریباً.
   • برای یافتن فشار جزئی دی اکسید کربن، 0.2 مول را در ثابت 0.0821 و دمای 310 درجه کلوین ضرب کنید، سپس بر 2 لیتر تقسیم کنید: 0.2 * 0.0821 * 310/2 = 2.54 atm، تقریباً.
   • اکنون مقادیر فشار حاصل را اضافه کرده و فشار کل را پیدا می کنیم: P total = 5.09 + 3.82 + 2.54 یا 11.45 atm، تقریباً.

قسمت 3

محاسبه فشار کل و سپس جزئی

1. فشار جزئی را مانند قبل تعیین کنید.مجدداً یک فلاسک 2 لیتری را با سه گاز مثال می زنیم: نیتروژن (N 2)، اکسیژن (O 2) و دی اکسید کربن (CO 2). ما 10 گرم از هر گاز داریم، دمای هر گاز در فلاسک 37 درجه سانتیگراد (98.6 درجه فارنهایت) است.

   • دمای کلوین مانند قبل 310 درجه خواهد بود، تقریباً 0.4 مول نیتروژن، 0.3 مول اکسیژن و 0.2 مول دی اکسید کربن خواهیم داشت.
   • ما همچنین فشار را در اتمسفر نشان خواهیم داد، بنابراین از مقدار 0.0821 L atm/K mol برای ثابت R استفاده خواهیم کرد.
   • بنابراین، معادله فشار جزئی ما در حال حاضر مانند قبل به نظر می رسد: P کل = (0.4 * 0.0821 * 310/2) نیتروژن + (0.3 * 0.0821 * 310/2) اکسیژن + (0.2 * 0.0821 * 310/2) کربن دی اکسید

فشار جزئی ( پ o ) گاز در یک مخلوط فشاری است که این گاز در صورت اشغال همان فشار ایجاد می کند شرایط فیزیکیحجم کل مخلوط گاز

بر اساس قانون: فشار کل مخلوطی از گازهایی که با یکدیگر تعامل ندارند واکنش شیمیایی، برابر است با مجموع فشارهای جزئی گازهای تشکیل دهنده مخلوط.

وظایف

1. (R.77) به شماره. جرم 0.5 × 10 -3 متر مکعب گاز برابر با 1.806 * 10 × -3 کیلوگرم است. چگالی گاز را بر اساس دی اکسید کربن CO 2 و متان CH 4 و همچنین وزن مولکولی گاز تعیین کنید.

پاسخ: 1.84، 5.05، 80.9 × 10 -9 کیلوگرم.

2. (P.83) حجم لوله لاستیکی یک تایر خودرو 0.025 متر مکعب است، فشار در آن 5.0665 × 10 5 Pa است. جرم هوای محفظه را در دمای 20 درجه سانتی گراد تعیین کنید.

پاسخ: 0.15 کیلوگرم

3. (ص.86) جرم بخار تولوئن را در اتاقی با حجم 30 متر مکعب در دمای 25 درجه سانتی گراد تعیین کنید. فشار بخار تولوئن در این دما 2972 ​​پاسکال است.

پاسخ: 3.31 کیلوگرم

4. (P.88) جرم 10 -3 متر مکعب مخلوط گاز حاوی (بر حسب حجم) 50٪ هیدروژن و 50٪ دی اکسید کربن (n.s.) را تعیین کنید.

پاسخ: 1.02 × 10 -3 کیلوگرم.

5. (R.89) گاز (n.o.) حجم 1 m 3 را اشغال می کند. اگر فشار گاز تغییر نکند حجم گاز در چه دمایی سه برابر می شود؟

پاسخ: 819 K.

6. (P.92) چه جرمی از CaCO 3 باید گرفته شود تا هنگام کلسینه شدن دی اکسید کربن، حجمی معادل 25 × 10 -6 متر مکعب در دمای 15 درجه سانتیگراد و فشار 104000 Pa را اشغال کند؟

پاسخ: 0.109 × 10 -3 کیلوگرم.

7. (P.94) از 5 × 10 -3 کیلوگرم کلرات پتاسیم KClO 3، 0.7 × 10 -3 m 3 اکسیژن به دست آمد که در دمای 20 درجه سانتیگراد و فشار 111900 Pa اندازه گیری شد. کسر جرمی ناخالصی ها در کلرات پتاسیم را تعیین کنید.

پاسخ: 48 %.

8. (ج.1) آیا تعداد مولکولها در حجمهای مساوی هیدروژن و اکسیژن یکسان خواهد بود: الف) در شرایط عادی. ب) در دمای 25 درجه سانتیگراد و فشار 1 اتمسفر. ج) اگر شرایط اندازه گیری حجم هیدروژن و اکسیژن متفاوت باشد؟

9. (ص.9) اگر فشار 1 اتمسفر باشد 1 لیتر کلر در چه دمایی 1 گرم وزن خواهد داشت؟

پاسخ: 863 K.

10. (ص.15) ظرفی با ظرفیت 112 لیتر که با فشار 1 اتمسفر از هوا پر شده است 2.5 کیلوگرم وزن دارد. وزن این ظرف اگر با فشار 5 اتمسفر با کلر پر شود چقدر خواهد بود؟

پاسخ T: 4.13 کیلوگرم.

11. (ص.32) یک لیتر گاز، گرفته شده در شرایط عادی، 1.43 گرم وزن دارد، دوم - 0.09 گرم. تعداد مولکول ها را در حجم های گاز گرفته شده بیابید. داده های غیر ضروری را از کار حذف کنید. محاسبه را انجام دهید.

پاسخ: 2.69 × 1022.

12. (ص.35) در 896 میلی لیتر مخلوط گازی که حجم آن 50 درصد نیتروژن و 50 درصد اکسیژن است، در شرایط عادی چند مولکول نیتروژن و اکسیژن وجود خواهد داشت؟ داده های غیر ضروری را از کار حذف کنید. محاسبه را انجام دهید.

پاسخ: 2.41 × 1022.

13. (ص.60) چگالی مخلوط مونوکسید کربن و دی اکسید کربن را بر اساس هیدروژن تعیین کنید، در صورتی که معلوم شود مونوکسید کربن 20 درصد حجمی را تشکیل می دهد. جرم 1 لیتر از چنین مخلوطی را در دمای 27 درجه سانتیگراد و فشار 1 اتمسفر بیابید.

پاسخ: 20.4، 1.66 گرم.

14. (ص.68) حجم مخلوط مونوکسید کربن و اکسیژن 200 میلی لیتر است. پس از سوزاندن تمام مونوکسید کربن ناشی از اکسیژن موجود در مخلوط و رساندن حجم گازها به شرایط اولیه، 150 میلی لیتر از مخلوط جدید گازها به دست آمد. ترکیب حجمی مخلوط اولیه را به صورت درصد تعیین کنید.

پاسخ: 50 %.

15. (ص.76) مخلوطی از هیدروژن و نیتروژن که حجم آن در شرایط خاصی اندازه گیری می شد در اکسیژن اضافی سوزانده شد. پس از تکمیل واکنش و رساندن گازها به شرایط اولیه خود (آب متراکم شده)، کاهش حجم گازها برابر با حجم مخلوط اولیه هیدروژن و نیتروژن است. نسبت حجمی گازهای مخلوط را تعیین کنید.

پاسخ: 2: 1.

16. (ص.92) در ظرف بسته 100 مول نیتروژن و هیدروژن به نسبت 1:3 وجود دارد. فشار مخلوط 300 اتمسفر ترکیب و فشار مخلوط را پس از واکنش 10 درصد نیتروژن و رساندن گازها به دمای اولیه خود تعیین کنید.

پاسخ: 285 اتمسفر

17. (ص.100) در یک ظرف بسته در دمای 0 درجه سانتیگراد 3 لیتر اکسیژن و 4 لیتر هیدروژن وجود داشت. اگر یکی از مواد به طور کامل واکنش نشان دهد و پس از آن دمای اولیه بازیابی شود، فشار در ظرف چگونه تغییر می کند؟

پاسخ: 7 بار

18. (ص122) کدام یک از گازهای نجیب با آمونیاک مخلوط می شود، اگر معلوم شود که در فشار معمولی و 80 درجه سانتی گراد چگالی آن 0.5165 گرم در لیتر است؟

پاسخ: نه

19. (ص130) در مخلوط آمونیاک و نیتروژن تعداد اتم ها 3.4 برابر تعداد مولکول ها است. چگالی نسبی این مخلوط گاز را در هوا پیدا کنید.

پاسخ: 0,700.

20. (D.21) 480 لیتر گاز در دمای 17 درجه سانتیگراد و 104 کیلو پاسکال داده شده است. حجم گاز را به شرایط عادی برسانید: 0 درجه سانتیگراد و 101.3 کیلو پاسکال.

پاسخ: 464 لیتر

21. (D.25) 8 لیتر گاز در -23 درجه سانتیگراد داده می شود. اگر فشار ثابت بماند حجم گاز در چه دمایی 10 لیتر می شود؟

پاسخ: 39.5 درجه سانتی گراد

22. (D.27) یک سیلندر بسته حاوی گاز در دمای -3 درجه سانتیگراد تحت مقداری فشار است. گاز باید تا چه دمایی گرم شود تا فشار داخل سیلندر 20 درصد افزایش یابد؟

پاسخ: 51 درجه سانتی گراد

23. (D.41) سیلندر با ظرفیت 10 لیتر حاوی یک مول اکسیژن در دمای 27 درجه سانتیگراد است. فشار اکسیژن در سیلندر را محاسبه کنید.

پاسخ: 249 کیلو پاسکال

24. (G.42) سیلندر بسته با ظرفیت 40 لیتر حاوی 77 گرم CO 2 است. فشار سنج متصل به سیلندر فشار 106.6 کیلو پاسکال را نشان می دهد. دمای گاز را محاسبه کنید.

پاسخ: 20.2 درجه سانتی گراد

25. (D.56) از 3 گرم مخلوط CaCO 3 و MgCO 3، 760 میلی لیتر CO 2 به دست می آید (در دمای 20 درجه سانتی گراد و 99.7 کیلو پاسکال). نسبت کمی CaCO 3 و MgCO 3 را محاسبه کنید.

پاسخ: 4:1.

26. (D.58) ترکیب حاوی 46.15٪ کربن است، بقیه نیتروژن است. چگالی هوا 1.79 است. فرمول واقعی ترکیب را پیدا کنید.

پاسخ: C 2 N 2 .

27. (D.67) هنگام سوزاندن ترکیب خاصی از نیتروژن با هیدروژن، 0.24 گرم H 2 O و 168 میلی لیتر نیتروژن (در دمای 0 درجه سانتیگراد و 101.3 کیلو پاسکال) تصفیه می شود. چگالی بخار یک ماده حاوی نیتروژن در هوا 1.1 است. فرمول واقعی ماده چیست؟

پاسخ: N 2 H 4 .

28. (D.128) چند مولکول در 1 میلی لیتر از هر گاز اندازه گیری شده در شرایط عادی (در دمای 0 درجه سانتی گراد و 101.3 کیلو پاسکال) وجود دارد؟

پاسخ: 2.7 × 10 19 .

29. (D.136) اگر در هر ثانیه یک مولکول را بشمارید، چند سال طول می کشد تا تعداد مولکول های موجود در 1 گرم آب محاسبه شود؟ (یک سال را 365 روز در نظر بگیرید).

پاسخ: 1.06 × 10 15 .

30. (P.96) در دمای 0 درجه سانتیگراد، ظرفی با حجم 14 × 10 – 3 m 3 حاوی 0.8 × 10 – 3 کیلوگرم هیدروژن و 6.30 × 10 –3 کیلوگرم نیتروژن است. فشار جزئی نیتروژن و فشار کل مخلوط را تعیین کنید.

پاسخ: 36479.43; 101331.75 Pa.

31. (P.97) در گازومتر بالای آب در دمای 20 درجه سانتیگراد و فشار 98500 Pa 8 × 10 -3 m3 اکسیژن وجود دارد. فشار بخار آب در دمای 20 درجه سانتیگراد 2335 Pa است. اکسیژن در گازومتر چه حجمی (n.s.) را اشغال خواهد کرد؟

پاسخ: 7.07 × 10 – 3 متر مکعب.

32. (P.98) مخلوط گاز متشکل از 5 × 10-3 m3 نیتروژن تحت فشار 95940 Pa و 3 × 10 -3 m3 اکسیژن است. حجم مخلوط 8 × 10 – 3 متر مکعب است. فشار کل مخلوط گاز 104200 Pa است. اکسیژن با چه فشاری گرفته می شود؟

پاسخ: 117967 Pa.

33. (P.99) 0.2 × 10 -3 m3 از هیدروژن در بالای آب در دمای 33 درجه سانتیگراد و فشار 96000 Pa جمع آوری می شود. حجم هیدروژن خشک (شماره) را تعیین کنید. خاصیت ارتجاعی بخار آب اشباع در دمای 33 درجه سانتیگراد 5210 Pa است.

پاسخ: 1.59 × 10 – 4 متر مکعب.

34. (P.100) لامپ های گازدار حاوی مخلوطی از گازها با ترکیب حجمی: 86٪ Ar و 14٪ N2. اگر فشار کل 39990 Pa است، فشار جزئی هر گاز را محاسبه کنید.

پاسخ: 34391.4; 5598.6 Pa.

35. (P.101) هیدروژن با حجم 3 × 10 –3 m 3 تحت فشار 100500 Pa است. چه حجمی از آرگون تحت فشار یکسان باید به هیدروژن اضافه شود تا در فشار کلی ثابت، فشار جزئی آرگون در مخلوط برابر با 83950 Pa شود؟

پاسخ: 15.2 × 10 – 3 متر مکعب.

36. (P.102) مخلوط گاز از 5 × 10 - 3 m 3 متان تحت فشار 96000 Pa، 2 × 10 - 3 m 3 هیدروژن تحت فشار 84000 Pa و 3 × 10 - 3 m 3 کربن تشکیل شده است. دی اکسید تحت فشار 109000 Pa. حجم مخلوط 8 × 10 – 3 متر مکعب است. فشار جزئی گازهای موجود در مخلوط و فشار کل مخلوط را تعیین کنید.

پاسخ: 60000; 21000; 40875; 121875 Pa.

37. (P.104) مخلوط تعادلی CO + Cl 2 «COCl 2، حاوی 0.7 kmol CO، 0.2 kmol Cl 2 و 0.5 kmol COCl 2، تحت فشار 10 5 Pa است. فشار جزئی گازهای مخلوط را بیابید.

پاسخ: 50000; 14300; 35700 Pa.

38. (P.105) در یک ظرف بسته با حجم 6 × 10 -3 m 3 در دمای 10 درجه سانتیگراد مخلوطی متشکل از 8.8 × 10 -3 کیلوگرم دی اکسید کربن، 3.2 × 10-3 کیلوگرم اکسیژن وجود دارد. و 1، 2 × 10-3 کیلوگرم متان. فشار کل مخلوط گاز، فشار جزئی گازها و کسر حجمی آنها (%) را محاسبه کنید.

پاسخ: 147061.00; 78432.51; 39216.25; 29412.19 Pa; 53.33; 26.67; 20 درصد

39. (G.69) 4 گرم CH 4 و 24 گرم O 2 مخلوط می شوند. ترکیب مخلوط گاز را به صورت درصد حجمی بیان کنید.

پاسخ: 25 و 75 درصد.

40. (G.70) 56 لیتر CH 4 و 112 لیتر O 2 در شرایط عادی مخلوط می شوند. ترکیب مخلوط گاز را بر حسب درصد جرم بیان کنید.

پاسخ: 20 و 80 درصد

41. (D.71) فشارهای جزئی اکسیژن، نیتروژن و اکسیژن در هوا را با فرض فشار هوا 101.3 کیلو پاسکال محاسبه کنید (هوا حاوی 21% O 2 و 78% N 2 از نظر حجمی است).

پاسخ: 21.3; 79 کیلو پاسکال

42. (G.72) درصد اکسیژن و نیتروژن هوا را بر حسب جرم محاسبه کنید. جرم 1 لیتر هوا (0 درجه سانتیگراد و 101.3 کیلو پاسکال) 1.293 گرم است.

پاسخ: 23.2 و 75.5 درصد.

43. (D.75) جرم 70 میلی لیتر اکسیژن جمع آوری شده بالای آب در دمای 7 درجه سانتی گراد و 102.3 کیلو پاسکال را محاسبه کنید. فشار بخار آب در همان دما 1 کیلو پاسکال است.

پاسخ: 97.5 میلی گرم

44. (G.76) اگر گاز در بالای آب در دمای 14 درجه سانتی گراد و 102.4 کیلو پاسکال جمع آوری شود 0.12 گرم اکسیژن چه حجمی را اشغال می کند. فشار بخار آب در همان دما 1.6 کیلو پاسکال است.

پاسخ: 88.7 میلی لیتر.

45. (G.81) چند مول اکسیژن و نیتروژن در اتاقی به ابعاد 6´8´5 متر در دمای 22 درجه سانتی گراد و 100.0 کیلو پاسکال وجود دارد؟

پاسخ: 2055 و 7635 مول.

46. ​​(G.83) 15 mol N 2، 25 mol CO 2 و 10 mol O 2 در محفظه ای با ظرفیت 1 m 3 قرار داده شد. محاسبه: الف) فشار کل مخلوط گاز در 27 درجه سانتیگراد. ب) درصد ترکیب مخلوط بر حسب وزن. ج) درصد ترکیب حجمی مخلوط. د) فشار جزئی هر گاز در دمای معین.

پاسخ: 125 کیلو پاسکال; 22.8; 59.8; 17.4%؛ سی 50 و 20 درصد؛ 37.4; 62.3; 24.9 کیلو پاسکال

47. (G.85) چه حجمی از هوا (0 درجه سانتی گراد و 101.3 کیلو پاسکال) حاوی 1 میلی گرم آرگون است؟ هوا حاوی 0.93 درصد حجم آرگون است.