สูตรปริมาตรมวลกราม ปริมาณฟันกราม

มวลของสาร 1 โมลเรียกว่าฟันกราม สาร 1 โมลมีปริมาตรเท่าใด แน่นอนว่านี่เรียกว่าปริมาตรฟันกราม

ปริมาตรน้ำเป็นโมลาร์เท่าไร? เมื่อเราตวงน้ำ 1 โมล เราไม่ได้ชั่งน้ำหนักน้ำ 18 กรัมบนตาชั่ง ซึ่งไม่สะดวก เราใช้อุปกรณ์ตวง: ทรงกระบอกหรือบีกเกอร์ เนื่องจากเรารู้ว่าความหนาแน่นของน้ำคือ 1 กรัม/มิลลิลิตร ดังนั้นปริมาตรโมลของน้ำคือ 18 มล./โมล สำหรับของเหลวและของแข็ง ปริมาตรโมลขึ้นอยู่กับความหนาแน่น (รูปที่ 52, a) เป็นเรื่องที่แตกต่างกันสำหรับก๊าซ (รูปที่ 52, b)

ข้าว. 52.
ปริมาตรฟันกราม (n.s.):
เอ - ของเหลวและของแข็ง; b - สารที่เป็นก๊าซ

หากคุณใช้ไฮโดรเจน H2 1 โมล (2 กรัม) ออกซิเจน O2 1 โมล (32 กรัม) โอโซน O3 1 โมล (48 กรัม) คาร์บอนไดออกไซด์ 1 โมล CO2 (44 กรัม) และไอน้ำ 1 โมล H2 O (18 กรัม) ภายใต้สภาวะเดียวกันเช่นปกติ (ในทางเคมีเป็นเรื่องปกติที่จะเรียกสภาวะปกติ (n.s.) อุณหภูมิ 0 ° C และความดัน 760 mm Hg หรือ 101.3 kPa) จากนั้นปรากฎว่า ก๊าซใด ๆ 1 โมลจะมีปริมาตรเท่ากันเท่ากับ 22.4 ลิตรและมีจำนวนโมเลกุลเท่ากัน - 6 × 10 23

แล้วถ้าเอาแก๊สไป 44.8 ลิตร จะเอาไปเท่าไหร่ครับ? แน่นอน 2 โมล เนื่องจากปริมาตรที่กำหนดเป็นสองเท่าของปริมาตรฟันกราม เพราะฉะนั้น:

โดยที่ V คือปริมาตรของก๊าซ จากที่นี่

ปริมาตรโมลคือปริมาณทางกายภาพเท่ากับอัตราส่วนของปริมาตรของสารต่อปริมาณของสาร

ปริมาตรโมลของสารที่เป็นก๊าซแสดงเป็นลิตร/โมล Vm - 22.4 ลิตร/โมล ปริมาตร 1 กิโลเมตรเรียกว่า กิโลโมลาร์ มีหน่วยเป็น m 3 /kmol (Vm = 22.4 m 3 /kmol) ดังนั้น ปริมาตรมิลลิโมลคือ 22.4 มล./มิลลิโมล

ปัญหาที่ 1. ค้นหามวล 33.6 m 3 ของแอมโมเนีย NH 3 (n.s.)

ปัญหาที่ 2. ค้นหามวลและปริมาตร (n.v.) ของไฮโดรเจนซัลไฟด์ H 2 S ขนาด 18 × 10 20

เมื่อจะแก้ปัญหา เราควรสนใจจำนวนโมเลกุล 18 × 10 20 กันก่อน เนื่องจาก 10 20 น้อยกว่า 10 23 ถึง 1,000 เท่า แน่นอนว่าควรทำการคำนวณโดยใช้ mmol, ml/mmol และ mg/mmol

คำและวลีสำคัญ

1. ปริมาตรของก๊าซเป็นโมลาร์ มิลลิโมลาร์ และกิโลโมลาร์
2. ปริมาตรโมลของก๊าซ (ภายใต้สภาวะปกติ) คือ 22.4 ลิตร/โมล
3. สภาวะปกติ

ทำงานกับคอมพิวเตอร์

1. อ้างถึงใบสมัครทางอิเล็กทรอนิกส์ ศึกษาเนื้อหาบทเรียนและทำงานที่ได้รับมอบหมายให้เสร็จสิ้น
2. ค้นหาที่อยู่อีเมลบนอินเทอร์เน็ตที่สามารถใช้เป็นแหล่งข้อมูลเพิ่มเติมที่เปิดเผยเนื้อหาของคำสำคัญและวลีในย่อหน้า ให้ความช่วยเหลือครูในการเตรียมบทเรียนใหม่ - รายงานคำและวลีสำคัญในย่อหน้าถัดไป

คำถามและงาน

1. ค้นหามวลและจำนวนโมเลกุลที่ n คุณ สำหรับ: ก) ออกซิเจน 11.2 ลิตร; b) ไนโตรเจน 5.6 ม. 3; c) คลอรีน 22.4 มล.
2. จงหาปริมาตรที่ n คุณ จะใช้เวลา: ก) ไฮโดรเจน 3 กรัม; b) โอโซน 96 กิโลกรัม c) โมเลกุลไนโตรเจน 12 × 10 20
3. ค้นหาความหนาแน่น (มวล 1 ลิตร) ของอาร์กอน คลอรีน ออกซิเจน และโอโซนที่อุณหภูมิห้อง คุณ สารแต่ละชนิดจะบรรจุอยู่ในสภาวะเดียวกันได้กี่โมเลกุล?
4. คำนวณมวล 5 ลิตร (n.s.): ก) ออกซิเจน; ข) โอโซน; c) คาร์บอนไดออกไซด์ CO 2
5. ระบุว่าสิ่งใดหนักกว่า: ก) ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ 5 ลิตร (SO 2) หรือคาร์บอนไดออกไซด์ 5 ลิตร (CO 2); b) คาร์บอนไดออกไซด์ 2 ลิตร (CO 2) หรือคาร์บอนมอนอกไซด์ (CO 3 ลิตร)

ปริมาตรโมลของก๊าซเท่ากับอัตราส่วนของปริมาตรของก๊าซต่อปริมาณของสารในก๊าซนี้ กล่าวคือ

วี ม = วี(X) / n(X),

โดยที่ V m คือปริมาตรโมลของก๊าซ - ค่าคงที่สำหรับก๊าซใด ๆ ภายใต้เงื่อนไขที่กำหนด

V(X) – ปริมาตรของก๊าซ X;

n(X) – ปริมาณของสารก๊าซ X

ปริมาตรโมลาร์ของก๊าซภายใต้สภาวะปกติ (ความดันปกติ p n = 101,325 Pa พรีเมี่ยม 101.3 kPa และอุณหภูมิ T n = 273.15 K พรีเมี่ยม 273 K) คือ V m = 22.4 ลิตร/โมล

กฎหมายก๊าซในอุดมคติ

ในการคำนวณที่เกี่ยวข้องกับก๊าซ มักจำเป็นต้องเปลี่ยนจากสภาวะเหล่านี้เป็นสภาวะปกติหรือในทางกลับกัน ในกรณีนี้ จะสะดวกที่จะใช้สูตรต่อไปนี้จากกฎก๊าซรวมของ Boyle-Mariotte และ Gay-Lussac:

pV / T = p n V n / T n

โดยที่ p คือความดัน วี - ปริมาตร; T - อุณหภูมิในระดับเคลวิน ดัชนี “n” หมายถึงสภาวะปกติ

เศษส่วนปริมาณ

องค์ประกอบของส่วนผสมของก๊าซมักแสดงโดยใช้เศษส่วนของปริมาตร - อัตราส่วนของปริมาตรของส่วนประกอบที่กำหนดต่อปริมาตรรวมของระบบเช่น

φ(X) = วี(X) / วี

โดยที่ φ(X) คือเศษส่วนปริมาตรของส่วนประกอบ X;

V(X) - ปริมาตรของส่วนประกอบ X;

V คือปริมาตรของระบบ

เศษส่วนของปริมาตรเป็นปริมาณไร้มิติ ซึ่งแสดงเป็นเศษส่วนของหน่วยหรือเป็นเปอร์เซ็นต์

ตัวอย่างที่ 1 แอมโมเนียหนัก 51 กรัมจะมีปริมาตรเท่าใดที่อุณหภูมิ 20°C และความดัน 250 kPa

ตัวอย่างที่ 2 กำหนดปริมาตรที่จะครอบครองส่วนผสมของก๊าซที่ประกอบด้วยไฮโดรเจน 1.4 กรัม และไนโตรเจน 5.6 กรัมภายใต้สภาวะปกติ

กฎความสัมพันธ์เชิงปริมาตร

จะแก้ปัญหาโดยใช้ “กฎความสัมพันธ์เชิงปริมาตร” ได้อย่างไร?

กฎของอัตราส่วนปริมาตร: ปริมาตรของก๊าซที่เกี่ยวข้องกับปฏิกิริยามีความสัมพันธ์กันเป็นจำนวนเต็มขนาดเล็กเท่ากับค่าสัมประสิทธิ์ในสมการของปฏิกิริยา

ค่าสัมประสิทธิ์ในสมการปฏิกิริยาแสดงจำนวนปริมาตรของสารที่เกิดปฏิกิริยาและเกิดเป็นก๊าซ

ตัวอย่าง. คำนวณปริมาตรอากาศที่ต้องใช้ในการเผาอะเซทิลีนจำนวน 112 ลิตร

1. เราเขียนสมการปฏิกิริยา:

2. ตามกฎความสัมพันธ์เชิงปริมาตร เราคำนวณปริมาตรของออกซิเจน:

112/2 = X / 5 โดยที่ X = 112 5/2 = 280l

3. กำหนดปริมาตรอากาศ:

V(อากาศ) = V(O 2) / φ(O 2)

V(อากาศ) = 280 / 0.2 = 1,400 ลิตร

ชื่อของกรดเกิดขึ้นจากชื่อรัสเซียของอะตอมกลางของกรดด้วยการเติมคำต่อท้ายและคำลงท้าย หากสถานะออกซิเดชันของอะตอมกลางของกรดสอดคล้องกับหมายเลขกลุ่มของตารางธาตุชื่อจะถูกสร้างขึ้นโดยใช้คำคุณศัพท์ที่ง่ายที่สุดจากชื่อขององค์ประกอบ: H 2 SO 4 - กรดซัลฟิวริก, HMnO 4 - กรดแมงกานีส . หากองค์ประกอบที่ก่อให้เกิดกรดมีสถานะออกซิเดชันสองสถานะ สถานะออกซิเดชันขั้นกลางจะแสดงด้วยคำต่อท้าย –ist-: H 2 SO 3 – กรดซัลฟูรัส, HNO 2 – กรดไนตรัส คำต่อท้ายต่างๆ ใช้สำหรับชื่อของกรดฮาโลเจนที่มีสถานะออกซิเดชันหลายสถานะ: ตัวอย่างทั่วไปคือ HClO 4 - คลอรีน n กรด HClO 3 – คลอรีน โนวาต กรด HClO 2 – คลอรีน คือ กรด HClO – คลอรีน นักนวัตกรรม กรดไอซี (กรด HCl ปราศจากออกซิเจนเรียกว่ากรดไฮโดรคลอริก - โดยปกติจะเป็นกรดไฮโดรคลอริก) กรดอาจแตกต่างกันไปตามจำนวนโมเลกุลของน้ำที่ให้ความชุ่มชื้นกับออกไซด์ กรดที่มีอะตอมไฮโดรเจนจำนวนมากที่สุดเรียกว่าออร์โธกรด: H 4 SiO 4 - กรดออร์โธซิลิก, H 3 PO 4 - กรดออร์โธฟอสฟอริก กรดที่มีอะตอมไฮโดรเจน 1 หรือ 2 อะตอมเรียกว่า metaacids: H 2 SiO 3 - กรด metasilicic, HPO 3 - กรดเมตาฟอสฟอริก กรดที่มีอะตอมกลาง 2 อะตอมเรียกว่า ดิ กรด: H 2 S 2 O 7 – กรดซัลฟูริก, H 4 P 2 O 7 – กรดไดฟอสฟอริก

ชื่อของสารประกอบเชิงซ้อนมีรูปแบบเดียวกับ ชื่อของเกลือแต่ไอออนบวกหรือไอออนที่ซับซ้อนนั้นได้รับชื่ออย่างเป็นระบบนั่นคืออ่านจากขวาไปซ้าย: K 3 - โพแทสเซียมเฮกซาฟลูออโรเฟอร์เรต(III), SO 4 - คอปเปอร์เตตระแอมมีน (II) ซัลเฟต

ชื่อของออกไซด์ถูกสร้างขึ้นโดยใช้คำว่า "ออกไซด์" และกรณีสัมพันธการกของชื่อรัสเซียของอะตอมกลางของออกไซด์ซึ่งระบุสถานะออกซิเดชันขององค์ประกอบหากจำเป็น: Al 2 O 3 - อลูมิเนียมออกไซด์, Fe 2 O 3 - เหล็ก (III) ออกไซด์

ชื่อของฐานถูกสร้างขึ้นโดยใช้คำว่า "ไฮดรอกไซด์" และกรณีสัมพันธการกของชื่อรัสเซียของอะตอมไฮดรอกไซด์กลางซึ่งระบุสถานะออกซิเดชันขององค์ประกอบหากจำเป็น: อัล(OH) 3 - อะลูมิเนียมไฮดรอกไซด์, Fe(OH) 3 - เหล็ก (III) ไฮดรอกไซด์

ชื่อของสารประกอบที่มีไฮโดรเจนเกิดขึ้นขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของกรด-เบสของสารประกอบเหล่านี้ สำหรับสารประกอบที่ก่อให้เกิดกรดในก๊าซที่มีไฮโดรเจนจะใช้ชื่อต่อไปนี้: H 2 S – ซัลเฟน (ไฮโดรเจนซัลไฟด์), H 2 Se – selan (ไฮโดรเจนเซเลไนด์), HI – ไฮโดรเจนไอโอไดด์; สารละลายในน้ำเรียกว่ากรดไฮโดรเจนซัลไฟด์ กรดไฮโดรซีนิก และกรดไฮโดรไอโอดิก ตามลำดับ สำหรับสารประกอบบางชนิดที่มีไฮโดรเจนจะใช้ชื่อพิเศษ: NH 3 - แอมโมเนีย, N 2 H 4 - ไฮดราซีน, PH 3 - ฟอสฟีน สารประกอบที่มีไฮโดรเจนซึ่งมีสถานะออกซิเดชันเป็น –1 เรียกว่าไฮไดรด์ NaH คือโซเดียมไฮไดรด์ CaH 2 คือแคลเซียมไฮไดรด์

ชื่อของเกลือเกิดจากชื่อละตินของอะตอมกลางของสารตกค้างที่เป็นกรดโดยเติมคำนำหน้าและคำต่อท้าย ชื่อของเกลือไบนารี (สององค์ประกอบ) ถูกสร้างขึ้นโดยใช้ส่วนต่อท้าย - วันอีด: NaCl – โซเดียมคลอไรด์, Na 2 S – โซเดียมซัลไฟด์ ถ้าอะตอมกลางของสารตกค้างที่เป็นกรดที่ประกอบด้วยออกซิเจนมีสถานะออกซิเดชันที่เป็นบวกสองสถานะ สถานะออกซิเดชันสูงสุดจะแสดงด้วยคำต่อท้าย - ที่: นา 2 SO 4 – ซัลไฟด์ ที่ โซเดียม, KNO 3 – ไนไตร ที่ โพแทสเซียม และสถานะออกซิเดชันต่ำสุดคือคำต่อท้าย - มัน: นา 2 SO 3 – ซัลไฟด์ มัน โซเดียม, KNO 2 – ไนไตร มัน โพแทสเซียม ในการตั้งชื่อเกลือฮาโลเจนที่มีออกซิเจน ให้ใช้คำนำหน้าและคำต่อท้าย: KClO 4 – เลน คลอรีน ที่ โพแทสเซียม Mg(ClO 3) 2 – คลอรีน ที่ แมกนีเซียม, KClO 2 – คลอรีน มัน โพแทสเซียม KClO – ไฮโป คลอรีน มัน โพแทสเซียม

ความอิ่มตัวของโควาเลนต์สการเชื่อมต่อถึงเธอ– แสดงให้เห็นความจริงที่ว่าในสารประกอบขององค์ประกอบ s- และ p นั้นไม่มีอิเล็กตรอนที่ไม่มีคู่นั่นคืออิเล็กตรอนของอะตอมที่ไม่ได้รับการจับคู่ทั้งหมดจะก่อให้เกิดคู่อิเล็กตรอนที่มีพันธะ (ข้อยกเว้นคือ NO, NO 2, ClO 2 และ ClO 3)

คู่อิเล็กตรอนโลน (LEP) คืออิเล็กตรอนที่ครอบครองออร์บิทัลของอะตอมเป็นคู่ การมีอยู่ของ NEP จะกำหนดความสามารถของแอนไอออนหรือโมเลกุลในการสร้างพันธะระหว่างผู้บริจาคและผู้รับในฐานะผู้บริจาคคู่อิเล็กตรอน

อิเล็กตรอนที่ไม่จับคู่คืออิเล็กตรอนของอะตอมซึ่งมีอยู่ในวงโคจร สำหรับองค์ประกอบ s- และ p จำนวนอิเล็กตรอนที่ไม่จับคู่จะเป็นตัวกำหนดจำนวนคู่อิเล็กตรอนที่มีพันธะที่อะตอมหนึ่งๆ สามารถก่อตัวขึ้นกับอะตอมอื่นๆ ผ่านกลไกการแลกเปลี่ยน วิธีพันธะเวเลนซ์สันนิษฐานว่าจำนวนอิเล็กตรอนที่ไม่จับคู่สามารถเพิ่มขึ้นได้ด้วยคู่อิเล็กตรอนเดี่ยว หากมีออร์บิทัลว่างภายในระดับเวเลนซ์อิเล็กตรอน ในสารประกอบขององค์ประกอบ s และ p ส่วนใหญ่จะไม่มีอิเล็กตรอนที่ไม่จับคู่ เนื่องจากอิเล็กตรอนที่ไม่จับคู่ทั้งหมดของอะตอมจะเกิดพันธะกัน อย่างไรก็ตาม มีโมเลกุลที่มีอิเล็กตรอนที่ไม่จับคู่อยู่ เช่น NO, NO 2 พวกมันมีปฏิกิริยาเพิ่มขึ้นและมีแนวโน้มที่จะก่อตัวเป็นไดเมอร์ เช่น N 2 O 4 เนื่องจากอิเล็กตรอนที่ไม่มีการจับคู่

ความเข้มข้นปกติ –นี่คือจำนวนโมล เทียบเท่า ในสารละลาย 1 ลิตร

สภาวะปกติ -อุณหภูมิ 273K (0 o C) ความดัน 101.3 kPa (1 atm)

กลไกการแลกเปลี่ยนและผู้รับบริจาคของการสร้างพันธะเคมี- การก่อตัวของพันธะโควาเลนต์ระหว่างอะตอมสามารถเกิดขึ้นได้สองวิธี หากการก่อตัวของคู่อิเล็กตรอนที่มีพันธะเกิดขึ้นเนื่องจากอิเล็กตรอนที่ไม่จับคู่ของอะตอมที่ถูกพันธะทั้งสอง วิธีการก่อตัวของคู่อิเล็กตรอนที่มีพันธะนี้เรียกว่ากลไกการแลกเปลี่ยน - อะตอมจะแลกเปลี่ยนอิเล็กตรอน และอิเล็กตรอนที่เกิดพันธะจะอยู่ในอะตอมที่ถูกพันธะทั้งสอง หากคู่อิเล็กตรอนพันธะเกิดขึ้นเนื่องจากคู่อิเล็กตรอนเดี่ยวของอะตอมหนึ่งและวงโคจรว่างของอีกอะตอมหนึ่ง การก่อตัวของคู่อิเล็กตรอนพันธะดังกล่าวจะเป็นกลไกของผู้บริจาคและตัวรับ (ดู วิธีเวเลนซ์บอนด์)

ปฏิกิริยาไอออนิกแบบผันกลับได้ –สิ่งเหล่านี้เป็นปฏิกิริยาที่ผลิตภัณฑ์ก่อตัวขึ้นซึ่งสามารถสร้างสารเริ่มต้นได้ (หากเราจำสมการที่เขียนไว้แล้วเกี่ยวกับปฏิกิริยาที่พลิกกลับได้เราสามารถพูดได้ว่าพวกมันสามารถดำเนินต่อไปในทิศทางเดียวหรืออีกทิศทางหนึ่งด้วยการก่อตัวของอิเล็กโทรไลต์อ่อนหรือละลายได้ไม่ดี สารประกอบ) ปฏิกิริยาไอออนิกแบบผันกลับได้มักมีลักษณะเฉพาะคือการแปลงที่ไม่สมบูรณ์ เนื่องจากในระหว่างปฏิกิริยาไอออนิกแบบผันกลับได้ โมเลกุลหรือไอออนจะถูกสร้างขึ้นซึ่งทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงไปสู่ผลิตภัณฑ์ปฏิกิริยาเริ่มต้น กล่าวคือ ดูเหมือนว่าพวกมันจะ "ช้าลง" ปฏิกิริยา ปฏิกิริยาไอออนิกแบบผันกลับได้อธิบายโดยใช้เครื่องหมาย ⇄ และปฏิกิริยาที่ไม่สามารถย้อนกลับได้ - เครื่องหมาย→ ตัวอย่างของปฏิกิริยาไอออนิกแบบผันกลับได้คือปฏิกิริยา H 2 S + Fe 2+ ⇄ FeS + 2H + และตัวอย่างของปฏิกิริยาที่ไม่สามารถย้อนกลับได้คือ S 2- + Fe 2+ → FeS

สารออกซิไดซ์ – สารซึ่งในระหว่างปฏิกิริยารีดอกซ์ สถานะออกซิเดชันขององค์ประกอบบางอย่างจะลดลง

ความเป็นคู่รีดอกซ์ –ความสามารถของสารในการออกฤทธิ์ ปฏิกิริยารีดอกซ์ เป็นตัวออกซิไดซ์หรือรีดิวซ์ขึ้นอยู่กับพันธมิตร (เช่น H 2 O 2, NaNO 2)

ปฏิกิริยารีดอกซ์(โอวีอาร์) –สิ่งเหล่านี้คือปฏิกิริยาเคมีในระหว่างที่สถานะออกซิเดชันขององค์ประกอบของสารที่ทำปฏิกิริยาเปลี่ยนไป

ศักยภาพในการลดการเกิดออกซิเดชัน –ค่าที่แสดงถึงความสามารถรีดอกซ์ (ความแรง) ของทั้งตัวออกซิไดซ์และตัวรีดิวซ์ที่ประกอบขึ้นเป็นครึ่งปฏิกิริยาที่สอดคล้องกัน ดังนั้นศักยภาพรีดอกซ์ของคู่ Cl 2 /Cl เท่ากับ 1.36 V จะแสดงลักษณะของคลอรีนโมเลกุลในฐานะตัวออกซิไดซ์ และคลอไรด์ไอออนเป็นตัวรีดิวซ์

ออกไซด์ –สารประกอบของธาตุกับออกซิเจน โดยออกซิเจนมีสถานะออกซิเดชันที่ –2

ปฏิสัมพันธ์ปฐมนิเทศ– ปฏิกิริยาระหว่างโมเลกุลของโมเลกุลขั้วโลก

ออสโมซิส –ปรากฏการณ์การถ่ายโอนโมเลกุลของตัวทำละลายบนเมมเบรนแบบกึ่งซึมผ่านได้ (ซึมผ่านได้เฉพาะตัวทำละลาย) ไปสู่ความเข้มข้นของตัวทำละลายที่ต่ำกว่า

แรงดันออสโมติก –คุณสมบัติทางเคมีฟิสิกส์ของสารละลายเนื่องจากความสามารถของเมมเบรนในการผ่านโมเลกุลของตัวทำละลายเท่านั้น แรงดันออสโมติกจากสารละลายที่มีความเข้มข้นน้อยกว่าจะทำให้อัตราการซึมผ่านของโมเลกุลตัวทำละลายเข้าไปในทั้งสองด้านของเมมเบรนเท่ากัน ความดันออสโมติกของสารละลายเท่ากับความดันของก๊าซซึ่งมีความเข้มข้นของโมเลกุลเท่ากับความเข้มข้นของอนุภาคในสารละลาย

ฐานอาร์เรเนียส –สารที่แยกไฮดรอกไซด์ไอออนออกระหว่างการแยกตัวด้วยไฟฟ้า

ฐานบรอนสเตด -สารประกอบ (โมเลกุลหรือไอออนชนิด S 2-, HS) ที่สามารถเกาะติดไฮโดรเจนไอออนได้

บริเวณ ตามคำกล่าวของลูอิส (ฐานลูอิส) – สารประกอบ (โมเลกุลหรือไอออน) ที่มีอิเล็กตรอนคู่เดียวที่สามารถสร้างพันธะระหว่างผู้บริจาคและผู้รับได้ ฐานลูอิสที่พบมากที่สุดคือโมเลกุลของน้ำซึ่งมีคุณสมบัติของผู้บริจาคที่แข็งแกร่ง

ก๊าซเป็นวัตถุที่ง่ายที่สุดในการศึกษา ดังนั้นคุณสมบัติและปฏิกิริยาระหว่างสารก๊าซจึงได้รับการศึกษาอย่างครบถ้วนที่สุด เพื่อให้เราเข้าใจกฎการตัดสินใจได้ง่ายขึ้น งานคำนวณขึ้นอยู่กับสมการของปฏิกิริยาเคมีขอแนะนำให้พิจารณากฎหมายเหล่านี้ตั้งแต่เริ่มต้นการศึกษาเคมีทั่วไปอย่างเป็นระบบ

นักวิทยาศาสตร์ชาวฝรั่งเศส J.L. Gay-Lussac ได้วางกฎหมายไว้ ความสัมพันธ์เชิงปริมาตร:

ตัวอย่างเช่น, คลอรีน 1 ลิตร เชื่อมต่อกับ ไฮโดรเจน 1 ลิตร , เกิดไฮโดรเจนคลอไรด์ 2 ลิตร ; 2 ลิตร ซัลเฟอร์ออกไซด์ (IV) เชื่อมต่อกับ ออกซิเจน 1 ลิตร เกิดเป็นซัลเฟอร์ออกไซด์ (VI) 1 ลิตร

กฎหมายนี้อนุญาตให้นักวิทยาศาสตร์ชาวอิตาลี สมมติว่าโมเลกุลของก๊าซเชิงเดี่ยว ( ไฮโดรเจน ออกซิเจน ไนโตรเจน คลอรีน ฯลฯ ) ประกอบด้วย สองอะตอมที่เหมือนกัน - เมื่อไฮโดรเจนรวมตัวกับคลอรีน โมเลกุลของพวกมันจะแตกตัวออกเป็นอะตอม และโมเลกุลหลังจะเกิดเป็นโมเลกุลของไฮโดรเจนคลอไรด์ แต่เนื่องจากไฮโดรเจนคลอไรด์สองโมเลกุลเกิดขึ้นจากไฮโดรเจนหนึ่งโมเลกุลและคลอรีนหนึ่งโมเลกุล ปริมาตรของโมเลกุลหลังจึงต้องเท่ากับผลรวมของปริมาตรของก๊าซดั้งเดิม
ดังนั้นความสัมพันธ์เชิงปริมาตรจึงอธิบายได้ง่ายหากเราดำเนินการจากแนวคิดเกี่ยวกับธรรมชาติของไดอะตอมมิกของโมเลกุลของก๊าซเชิงเดี่ยว ( H2, Cl2, O2, N2 ฯลฯ ) - ในทางกลับกันสิ่งนี้ทำหน้าที่เป็นข้อพิสูจน์ถึงลักษณะไดอะตอมมิกของโมเลกุลของสารเหล่านี้
การศึกษาคุณสมบัติของก๊าซทำให้ A. Avogadro สามารถตั้งสมมติฐานซึ่งต่อมาได้รับการยืนยันจากข้อมูลการทดลอง จึงกลายเป็นที่รู้จักในชื่อ กฎของ Avogadro:

กฎของอาโวกาโดรแสดงถึงความสำคัญ ผลที่ตามมา: ภายใต้สภาวะเดียวกัน ก๊าซใดๆ 1 โมลจะมีปริมาตรเท่ากัน

ปริมาตรนี้สามารถคำนวณได้หากทราบมวล 1 ลิตร แก๊ส ภายใต้สภาวะปกติ เงื่อนไข (n.s.) เช่น อุณหภูมิ 273К (О°С) และแรงกดดัน 101,325 Pa (760 มิลลิเมตรปรอท) , มวลของไฮโดรเจน 1 ลิตรคือ 0.09 กรัม มวลโมลาร์คือ 1.008 2 = 2.016 กรัม/โมล. จากนั้นปริมาตรที่ครอบครองโดยไฮโดรเจน 1 โมลภายใต้สภาวะปกติจะเท่ากับ 22.4 ลิตร

ภายใต้สภาวะเดียวกันของมวล 1ล ออกซิเจน 1.492ก - ฟันกราม 32ก./โมล . จากนั้นปริมาตรของออกซิเจนที่ (n.s.) ก็เท่ากับ 22.4 โมล

เพราะฉะนั้น:

ปริมาตรโมลของก๊าซคืออัตราส่วนของปริมาตรของสารต่อปริมาณของสารนั้น:

ที่ไหน วี ม - ปริมาตรโมลของก๊าซ (มิติลิตร/โมล - V คือปริมาตรของสารในระบบn - ปริมาณสารในระบบ รายการตัวอย่าง:วี ม แก๊ส (ดี.)=22.4 ลิตร/โมล

ตามกฎของอาโวกาโดร มวลโมลาร์ของสารก๊าซจะถูกกำหนด ยิ่งมีมวลของโมเลกุลของก๊าซมากเท่าใด มวลของก๊าซที่มีปริมาตรเท่ากันก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น ก๊าซที่มีปริมาตรเท่ากันภายใต้สภาวะเดียวกันจะมีจำนวนโมเลกุลเท่ากัน ดังนั้นจึงมีโมลของก๊าซด้วย อัตราส่วนของมวลของก๊าซที่มีปริมาตรเท่ากันเท่ากับอัตราส่วนของมวลโมล:

ที่ไหน ม 1 - มวลของปริมาตรหนึ่งของก๊าซแรก ม 2 - มวลที่มีปริมาตรเท่ากันของก๊าซตัวที่สอง ม 1 และ ม 2 - มวลโมลาร์ของก๊าซที่หนึ่งและที่สอง

โดยทั่วไปแล้วความหนาแน่นของก๊าซจะถูกกำหนดโดยสัมพันธ์กับก๊าซที่เบาที่สุด - ไฮโดรเจน (แสดงไว้ ดี H2 - มวลโมลาร์ของไฮโดรเจนคือ 2กรัม/โมล - ดังนั้นเราจึงได้

มวลโมเลกุลของสารในสถานะก๊าซมีค่าเท่ากับความหนาแน่นของไฮโดรเจนสองเท่า

บ่อยครั้งความหนาแน่นของก๊าซถูกกำหนดโดยสัมพันธ์กับอากาศ (ด บี ) - แม้ว่าอากาศจะเป็นส่วนผสมของก๊าซ แต่ก็ยังพูดถึงมวลโมลเฉลี่ยของมัน มีค่าเท่ากับ 29 กรัม/โมล ในกรณีนี้ มวลโมลาร์ถูกกำหนดโดยนิพจน์ ม = 29D บี .

การกำหนดมวลโมเลกุลแสดงให้เห็นว่าโมเลกุลของก๊าซเชิงเดี่ยวประกอบด้วยอะตอมสองอะตอม (H2, F2,Cl2, O2 N2) และโมเลกุลของก๊าซเฉื่อยถูกสร้างขึ้นจากอะตอมเดียว (เขา, เน, อาร์, ครา, เซ, รน) สำหรับก๊าซมีตระกูล “โมเลกุล” และ “อะตอม” นั้นเทียบเท่ากัน

กฎหมายบอยล์-มาริออตต์: ที่อุณหภูมิคงที่ ปริมาตรของก๊าซในปริมาณที่กำหนดจะแปรผกผันกับความดันที่แก๊สนั้นตั้งอยู่.จากที่นี่ พีวี = ค่าคงที่ ,
ที่ไหน ร - ความดัน, วี - ปริมาณก๊าซ

กฎของเกย์-ลุสซัก: ที่ความดันคงที่และการเปลี่ยนแปลงของปริมาตรก๊าซจะเป็นสัดส่วนโดยตรงกับอุณหภูมิ กล่าวคือ
V/T = ค่าคงที่,
ที่ไหน ต - อุณหภูมิบนสเกล ถึง (เคลวิน)

กฎก๊าซรวมของ Boyle - Mariotte และ Gay-Lussac:
พีวี/ที = ค่าคงที่
โดยทั่วไปสูตรนี้ใช้ในการคำนวณปริมาตรของก๊าซภายใต้เงื่อนไขที่กำหนด หากทราบปริมาตรของก๊าซภายใต้เงื่อนไขอื่น หากการเปลี่ยนแปลงเกิดขึ้นจากสภาวะปกติ (หรือสู่สภาวะปกติ) สูตรนี้จะถูกเขียนดังนี้:
พีวี/ที = พี 0 วี 0 /ต 0 ,
ที่ไหน ร 0 ,วี 0 ,ท 0 -ความดัน ปริมาตรก๊าซ และอุณหภูมิภายใต้สภาวะปกติ ( ร 0 = 101 325 ป , ต 0 = 273 ก วี 0 =22.4 ลิตร/โมล) .

หากทราบมวลและปริมาณของก๊าซ แต่จำเป็นต้องคำนวณปริมาตรหรือในทางกลับกันก็ให้ใช้ สมการเมนเดเลเยฟ-เคลย์เปรอน:

ที่ไหน n - ปริมาณของสารก๊าซ โมล ม — มวล, กรัม; ม - มวลโมลของก๊าซ กรัม/ไอออล ; ร — ค่าคงที่ก๊าซสากล R = 8.31 J/(โมล*K)

P1V1=P2V2 หรือที่เหมือนกัน PV=const (กฎ Boyle-Mariotte) ที่ความดันคงที่ อัตราส่วนของปริมาตรต่ออุณหภูมิจะคงที่: V/T=const (กฎของเกย์-ลูสแซก) หากเรากำหนดระดับเสียงแล้ว P/T=const (กฎของชาร์ลส์) การรวมกฎทั้งสามนี้เข้าด้วยกันทำให้เกิดกฎสากลที่ระบุว่า PV/T=const สมการนี้ก่อตั้งโดยนักฟิสิกส์ชาวฝรั่งเศส B. Clapeyron ในปี 1834

ค่าคงที่จะถูกกำหนดโดยปริมาณของสารเท่านั้น แก๊ส- ดิ. Mendeleev ได้สมการสำหรับหนึ่งโมลในปี พ.ศ. 2417 ดังนั้น ค่าคงที่สากลจึงเป็นค่า R=8.314 J/(mol∙K) ดังนั้น PV=RT ในกรณีที่มีปริมาณตามใจชอบ แก๊สνPV=νRT. ปริมาณของสารนั้นสามารถหาได้จากมวลถึงมวลโมลาร์: ν=m/M

มวลโมเลกุลเป็นตัวเลขเท่ากับมวลโมเลกุลสัมพัทธ์ ส่วนหลังสามารถพบได้จากตารางธาตุ โดยจะระบุไว้ในเซลล์ขององค์ประกอบ ตามกฎ น้ำหนักโมเลกุลเท่ากับผลรวมของน้ำหนักโมเลกุลขององค์ประกอบที่เป็นส่วนประกอบ ในกรณีของอะตอมที่มีเวเลนซ์ต่างกัน จำเป็นต้องมีดัชนี บน ที่เมอร์, M(N2O)=14∙2+16=28+16=44 กรัม/โมล

สภาวะปกติของก๊าซ ที่โดยทั่วไปสันนิษฐานว่า P0 = 1 atm = 101.325 kPa อุณหภูมิ T0 = 273.15 K = 0°C ตอนนี้คุณสามารถหาปริมาตรของหนึ่งโมลได้แล้ว แก๊ส ที่ปกติ เงื่อนไข: Vm=RT/P0=8.314∙273.15/101.325=22.413 ลิตร/โมล ค่าตารางนี้คือปริมาตรโมล

ภายใต้สภาวะปกติ เงื่อนไขปริมาณสัมพันธ์กับปริมาตร แก๊สถึงปริมาตรฟันกราม: ν=V/Vm สำหรับพลการ เงื่อนไขคุณต้องใช้สมการ Mendeleev-Clapeyron โดยตรง: ν=PV/RT

ดังนั้นการหาปริมาตร แก๊ส ที่ปกติ เงื่อนไขคุณต้องมีปริมาณสาร (จำนวนโมล) ของสิ่งนี้ แก๊สคูณด้วยปริมาตรโมลเท่ากับ 22.4 ลิตร/โมล เมื่อใช้การดำเนินการย้อนกลับ คุณสามารถค้นหาปริมาณของสารจากปริมาตรที่กำหนดได้

หากต้องการหาปริมาตร 1 โมลของสารในสถานะของแข็งหรือของเหลว ให้หามวลโมลแล้วหารด้วยความหนาแน่น ก๊าซใด ๆ หนึ่งโมลภายใต้สภาวะปกติมีปริมาตร 22.4 ลิตร หากเงื่อนไขเปลี่ยนแปลง ให้คำนวณปริมาตรของหนึ่งโมลโดยใช้สมการคลาเปรอง-เมนเดเลเยฟ

คุณจะต้อง

• ตารางธาตุ Mendeleev ตารางความหนาแน่นของสาร เกจวัดความดัน และเครื่องวัดอุณหภูมิ

คำแนะนำ

การหาปริมาตรของหนึ่งโมลหรือของแข็ง
กำหนดสูตรทางเคมีของของแข็งหรือของเหลวที่คุณกำลังศึกษา จากนั้นใช้ตารางธาตุในการหามวลอะตอมของธาตุต่างๆ ที่รวมอยู่ในสูตร ถ้ารวมค่าดังกล่าวไว้ในสูตรมากกว่าหนึ่งครั้ง ให้คูณมวลอะตอมด้วยจำนวนนั้น รวมมวลอะตอมเข้าด้วยกันแล้วหามวลโมเลกุลของสิ่งที่ของแข็งหรือของเหลวทำขึ้นมา จะมีค่าเป็นตัวเลขเท่ากับมวลโมลาร์ที่วัดได้เป็นกรัมต่อโมล

ใช้ตารางความหนาแน่นของสาร ค้นหาค่านี้ของวัสดุของร่างกายหรือของเหลวที่กำลังศึกษา หลังจากนั้น ให้หารมวลโมลาร์ด้วยความหนาแน่นของสาร โดยมีหน่วยวัดเป็น g/cm³ V=M/ρ ผลลัพธ์คือปริมาตร 1 โมลในหน่วย cm³ หากยังไม่ทราบสารดังกล่าว ก็จะไม่สามารถระบุปริมาตรหนึ่งโมลของสารนั้นได้