Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove

5.5: Химическая стехиометрия и газы
СОДЕРЖАНИЕ

JoVE Core
Chemistry

A subscription to JoVE is required to view this content. You will only be able to see the first 20 seconds.

Education
Chemical Stoichiometry and Gases
 
ТРАНСКРИПТ

5.5: Химическая стехиометрия и газы

Химическая стехиометрия описывает количественные отношения между реагентами и продуктами в химических реакциях.

Помимо измерения количества реагентов и продуктов, использующих массы для твердых веществ и объемов, в сочетании с молярностью для растворов, теперь объемы газа также могут использоваться для указания количества. Если известен объем, давление и температура газа, то можно использовать идеальное уравнение газа для расчета количества молей газа. И наоборот, если известно количество молей газа, можно определить объем газа при любой температуре и давлении.

В качестве примера рассмотрим объем водорода при 27 °C и 723 торр, приготовленный в результате реакции 8.88 г галлия с избытком соляной кислоты.

Во-первых, преобразуйте предоставленную массу ограничивающего реагента, Ga, в моли производимого водорода:

Преобразуйте указанные значения температуры и давления в соответствующие единицы (K и атмосферы, соответственно), а затем используйте молярное количество водорода и уравнение идеального газа для расчета объема газа:

Вспомним закон Авогадро

Можно также воспользоваться простой особенностью стехиометрии газов, которые не проявляются как твердые тела и растворы: Все газы, которые показывают идеальное поведение, содержат одинаковое количество молекул в одном и том же объеме (при одинаковой температуре и давлении). Таким образом, соотношения объемов газов, участвующих в химической реакции, приводятся коэффициентами в уравнении для реакции при условии, что объемы газа измеряются при той же температуре и давлении.

Закон Авогадро может быть расширен (он гласит, что объем газа прямо пропорционален количеству молей газа) до химических реакций с газами: Газы объединяются или реагируют в определенных и простых пропорциях по объему при условии, что все объемы газа измеряются при одинаковой температуре и давлении.

Например, поскольку азот и водородные газы реагируют на выделение аммиачного газа в соответствии с.  

данный объем газообразного азота реагирует с трехкратным объемом газообразного водорода, чтобы в два раза больше объема аммиачного газа, если давление и температура остаются постоянными.

Согласно закону Авогадро, одинаковые объемы газообразных N2, H2 , и NH3 при одинаковой температуре и давлении содержат одинаковое количество молекул. Поскольку одна молекула N2 вступает в реакцию с тремя молекулами H2, образуя две молекулы NH3, требуемый объем Н2 в три раза превышает объем N2, а объем производимого NH3 в два раза превышает объем N2.

Этот текст адаптирован из Openstax, Химия 2е изд., глава 9.3 Стехиометрия газообразных веществ, смесей и реакций.

"

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
simple hit counter