Gazlar aralashmasining massa tarkibi

Gazlar aralashmasining massa tarkibi.
1. Aralashmada 70% hajmiy jihatdan NO , 30% NO2 bo’lsa shu aralashmaning N2 ga nisbatan zichligini aniqlang ?
VNO=φ·Vm=0.7·22.4 l=15.68 l NO
VNO2=φ·Vm=0.3·22.4 l =6.72 l NO2
22.4 l NO 30g 22.4 l NO2 46g
15.68 l x=21g NO 6.72 l x=13.8g
21g+13.8g=34.8g/mol
ga teng.
2. Arqlashmada HF va CH4 ning a. hajmiy ulushlari 40% va 60% bo’lganda. b. massa ulushlari 25% va 75% bo’lganda aralashmaning havoga nisbatan zichligini aniqlang?
a. 1-usul. 1. VHF=φ·Vm=0.4·22.4 l=8.96 l HF bor.
22.4 l HF 20g bo’lsa.
8.96 l HF X=8g HF
2. VCH4=φ·Vm=0.6·22.4 l=13.44 l CH4
22.4 l CH4 16g bo’lsa.
13.44 l CH4 X=9.6g CH4
3. Maralashma=mHF·mCH4=8g+9.6g=17.6g
2-usul. 1. m=M·φ=20·0.4=8g HF
2. m=M·φ=16·0.6=9.6g CH4
3. Maralashma=mHF+mCH4=8g+9.6g=17.6g
3. N2va H2 ning hajmiy ulushlari 20% va 80% bo’lgan aralashmasining 60g miqdoridagi azotning hajmini hisoblang?
1. m=M·φ=28·0.2=5.6g N2
2. m=M·φ=2·0.8=1.6g H2
3. Maralashma=m+m=5.6g+1.6g=7.2g
4. 7.2g aralashmada 5.6g azot bor.
60g X=46.67g azot bor.
5. N2 bor.
Hajmiy nisbatlar qonuni.
Reaksiyaga kirishayotgan gazlarning hajmlari bir xil sharoitda (bir xil bosim, bir xil temperatura) bir-biriga eng kichik butun sonlar nisbatida bo’ladi. Bu qonuni 1808 yilda Gey- Lyussak kashf etgan.
Masalan: N2 + 3H2 = 2NH3
22.4 l + 67.2 l = 44.8 l
1 : 3 : 2
Masala:
1. 15 l H2 va 3 l N2 aralashmasi o’rtasidagi reaksiya tugagach hosil bo’lgan aralashmaning havoga nisbatan zichligi qanday?
Ideal gazlarning holat tenglamasi.
Gazning zichligi:
;
M – molyar massa, Vm –molyar hajm.
P-bosim(Pa,kPa), Po-normal yoki boshqa holatdagi bosim
V-hajm(L,m3), Vo-normal yoki boshqa holatdagi hajm
T- temperatura (k,c), To-normal yoki boshqa holatdagi temperatura.
T=To + T°c teng. To=273 k teng.
2. Meneleyev-Klapeyron birlashgan gaz qonuni. Bu qonun asosida P, V, T, m, Mr, n o’rtasidagi bog’lanishni quyidagicha yozish mumkin:
PV=nRT (I) n-ning qiymati , , (II) bo’lgani uchun (II)
tenglamani (I) tenglamaga qo’yamiz buning natijasida , ,
tarzida yozish mumkin.
P-bosim.
V-hajm.
m-massa.
M-molyar massa.
R-unversal gaz doimiysi bo’lib qiymati 8.314 ga teng.
Bosim 3 xil birlikda ishlatiladi.
Paskalda - 1Pa, 1kPa
Atmosfera bosimida-1 a.t.m
Millimetr simob ustunida-mm.
1kPa=1000Pa
1ATM=101.325kPa
760mm=101.325kPa
1ATM=760mmga teng.
Agar bosimni 1atm da olsak R ning qiymati 0.082 ga teng bo’ladi.
1mm da olsak R=62.32,1kPa da olsak R=8.314 ga teng deb oladi.
Masala:
1. 6 g kislorod 37ºC temperaturada va 2.5 atm bosimda qanday hajmni egallaydi?
Berilgan:
m=6g
T=Tn+t°=273k+37°C=310k
P=2.5atm
R=0.082
___________
V=?
|
Yechish:
dan V ni topamiz.
PVM=mRT bo’lsa,
= hajmni egallaydi.
|
2. He va CO2 aralashmasining 25ºC da, 94 kPa bosimdagi zichligi ρ=1.12g/l bo’lsa, Aralashmaning kislorodga nisbatan zichligini toping?
Berilgan:
ρ=1.12g/l
P=94kPa
T=Tn+t°=273k+25°C=298k
_______________________
M=?,DO2=?
|
Yechish:
ρ=1.12g/l bu ko’rinishdan shuni tushinamizki, aralashmaning 1.12g miqdori 1 l hajmni egallaydi.
Shuning oqibatida V=1 l, m=1.12g ga teng ekanligi ko’rinadi.
dan M ni topamiz. PVM=mRT
ga teng
|
3. -27°C va 23,4 mm sim. Ust. Bosimda 2ml gazda qancha molekula bo´ladi.
Berilgan:
T=273-27°C=246k
P=23.4mm. sim
V=2 ml
N=?
|
Yechish. Dastlab gazning normal sharoitdagi hajmini hisoblaymiz;
V0 =
Shuncha hajmli gazdagi molekulalar sonini hisoblaymiz. 22400 ml gazda ·1018 ta.
|
4. 1000C va 200 kPa bosimda o’lchangan 50 l kislorod gazining massasini va normal sharoitdagi hajmini aniqlang?
Berilgan:
t=1000С
P=200 kPa
V=50 l
m= ? Vn=?
t – temperatura (0С, k)
P–bosim (мм, Pа, атм)
V – hajm (л, м3)
М(О2) = 32 g/mоl
R=universal gaz doimiysi, qiymati 8,314 J/mol·k
|
Yechish:
а) berilgan temperaturani 0С dan k (kelvin) ga o’tkazamiz. Buning uchun formulaga qo’yamiz. gа teng.
bo’ladi.
Massasini topish uchun Mendeleyev – Klapeyron tenglamasidan foydalanamiz.
shu formuladan m – ni topamiz. Formulani to’g’ri shaklga keltirib keyin m – massani topamiz.
, bundan ko’rinishga keladi.
bo’ladi.
|
b) gazning normal sharoitdagi hajmini topish uchun Boyl – Mariott bo’lganda va Gey – Lyussak bo’lganda formulalarini birlashtirib, umumiy holda quyidagicha bo’ladi . Bu formuladan Vn – normal sharoitdagi hajmni topamiz.
hajmni egallaydi.
|
Masala:
1. Gaz 20°C da 202.6 kPa bosimda 90 l hajmni egallasa, 25°C da 304.2kPa bosimda qancha hajmni egallaydi?
t=20°C T=Tn+t°c=273+20=293k , P=202.6 kPa , V=90 l
t=25°C To=Tn+t°c=273+25=298k , Po=304.2kPa, Vo=?
PVTo=PoVoT
krladi.
2. 30°C da 0.5m3 ni egallagan gaz 263k da qancha hajmni egallaydi?
t=30°C T=Tn+t°c=273+30=303k, Vo=0.5m3=500 l
To=263k, V=?
VTo=VoT
3. Xajmi 30 l bo’lgan kvars idishdagi vodorod va xlor aralashmasi kuchli quyosh nurida qoldirildi. Natijada xosil bo’lgan yangi aralashmada 20% Cl2 va 30% vodorod xlorid (xajm bo’yicha) borligini aniqlandi. Boshlang’ich va xosil bo’lgan aralashmadagi gazlar xajmini (l da) xisoblang.
1) H2 + Cl2 2HCl
2) V(HCl)=V·φ= 30 l ∙ 0,3 = 9 l HCl bor.
4. 4,9 g kaliy xloratni qizdirganda xosil bo’lgan gaz 6 g kalsiyning suv bilan o’zaro ta’sirida xosil bo’lgan gaz bilan xajmi 4 l bo’lgan idishda aralashtirildi. Idishdagi gazlar aralashmasining foiz tarkibini (xajmiy ulushlarda) va bosimini aniqlang. (Temperatura t=0oC ga teng deb olinsin, suv bug’lari bosimi xisobga olinmasin)
Yechish.
1)
2)
bosimni egallaydi.
5. Vodorod va brom buђlari aralashmasi doimiy xajmli yopiq sistemada ma’lum temperaturada saqlab turildi. Bunda brom miqdori 4 marta kamaydi va vodorod bromidning xajmiy ulushi 60%ni tashkil qildi. Boshlanђich aralashmadagi vodorod va bromning xajmiy ulushini xisoblang.
H2 + Br2 → 2HBr
Javob: 40% Br2, 60% H2
6. O’zgarmas xajm va temperaturada quyidagi reaksiyada muvozanat vujudga keladi. 4HCl + O2 = 2H2O + 2Cl2 vodorod xlorid va kislorod boshlanђich aralashmasining vodorodga nisbatan zichligi 16,9 g teng. Agar amaliy jihatdan Cl2 chiqimi 50% ni tashkil etsa, muvozanat vaqtidagi gazlarning xajmiy nisbatlarini aniqlang.
Yechish.
М = 16,9 ∙ 2 = 33,8 g/моль
у=0,6; х=0,4
n(H2O)=0,2 ∙ 0,5=0,1
n(Cl2) = 0,2 ∙ 0,5=0,1
n(HCl) = 0,2
n(O2)= 0,6 – 0,05 = 0,55
n(H2O): n(Cl2): n(HCl): n(O2)= 0,2 : 0,55 : 0,1 : 0,1
4 : 11 : 2 : 2.
5. Xajmi 6,64 l (n.sh. da) va massasi 15,45 g bo’lgan aralashma tarkibi xlor va noma’lum gazdan iborat. Agar aralashmadagi xlorni xosil qilish uchun MnO2 bilan reaksiyasi natijasida konsentratsiyasi 5,1% ga teng bo’lib qolgan 100 ml 30%li xlorid kislota eritmasi (ρ=1,15) talab etilgan bo’lsa, aralashma tarkibidagi noma’lum gazni aniqlang.
Yechish. V(aralashma) = 6,64 l. m(aralashma)=15,45 g
m(HCl)=X; n(Cl2) = 0,25Х
m1(эритма) = 100 мл ∙ 1,15 = 115 g.
m(HCl)=115 ∙ 0,3 = 34,5 g
n(HCl) = 34,5 : 36,5 = 0,945 моль
m2(эритма) = 115 – 4Х
Х= 0,78 моль
n(Cl2)= 0,25 ∙ 0,78 = 0,195 моль
V(Cl2) = 22,4 ∙ 0,195 = 4,37 л
m(Cl2)= 0,195 ∙ 71 = 13,85 g
m(X)=15,45 – 13,85 = 1,6 g
V(X) = 6,64 – 4,37 = 2,24 л
n(X)= 2,24 : 22,4 = 0,1 моль
M(X) = 1,6g : 0,1моль = 16 g/моль
Javob: CH4 ekan.
6. Qizdirilgan ko’mir ustidan suv bug’i o’tkazilganda hosil bo’lgan 200 ml gaz natriy gidroksid eritmadsi orqali o’tkazildi. Bunda gazning hajmi 180 ml bo’lib qoldi. Gazlar aralashmasidagi gazlarning hajmini toping.
Yechish.
V(CO2) = 200 мл – 180 мл = 20 мл.
X–SO2 xosil bo’lgan, undan 20 ml SO2 sarf bo’lishiga sarf bo’lgan. Vodorod xajmi xam shuncha, demak u xam X – N2. bundan,
Х – 20 + Х + 20 = 180 bo’ladi.
2Х = 180
Х = 90
Javob: V(CO) = 90 – 20 = 70 мл, V(H2) = 90+20=110 ml.
|