Молярная масса углекислого газа.

Вещество с химическое формулой СО2 и молекулярной массой 44,011 г/моль, которое может существовать в четырёх фазовых состояниях - газообразном, жидком, твёрдом и сверхкритическом.

Газообразное состояние СО2 носит общеупотребительное название «углекислый газ». При атмосферном давлении это бесцветный газ без цвета и запаха, при температуре +20 ?С плотностью 1,839 кг/м? (в 1,52 раза тяжелее воздуха), хорошо растворяется в воде (0,88 объёма в 1 объёме воды), частично взаимодействуя в ней с образованием угольной кислоты. Входит в состав атмосферы в среднем 0,035% по объёму. При резком охлаждении за счёт расширения (детандирование) СО2 способен десублимироваться - переходить сразу в твёрдое состояние, минуя жидкую фазу.

Газообразный диоксид углерода ранее нередко хранили в стационарных газгольдерах. В настоящее время такой способ хранения не применяется; углекислый газ в необходимом количестве получают непосредственно на месте - путём испарения жидкой углекислоты в газификаторе. Далее газ можно легко перекачать по любому газопроводу под давлением 2-6 атмосфер.

Жидкое состояние СО2 носит техническое название «жидкая углекислота » или просто «углекислота». Это бесцветная жидкость без запаха, средней плотностью 771 кг/м3, которая существует только под давлением 3 482…519 кПа при температуре 0…-56,5 град.С («низкотемпературная углекислота»), либо под давлением 3 482…7 383 кПа при температуре 0…+31,0 град.С («углекислота высокого давления»). Углекислоту высокого давления получают чаще всего путём сжатия углекислого газа до давления конденсации, при одновременном охлаждении водой. Низкотемпературную углекислоту, являющейся основной формой диоксида углерода для промышленного потребления, чаще всего получают по циклу высокого давления путём трехступенчатого охлаждения и дросселирования в специальных установках.

При небольшом и среднем потреблении углекислоты (высокого давления),т для её хранения и транспортировки используют разнообразные стальные баллоны (от баллончиков для бытовых сифонов до ёмкостей вместимостью 55 л). Самым распространенным является 40 л баллон с рабочим давление 15 000 кПа, вмещающим 24 кг углекислоты. За стальными баллонами не требуется дополнительный уход, углекислота сохраняется без потерь в течение длительного времени. Баллоны с углекислотой высокого давления окрашивают в чёрный цвет.

При значительном потреблении, для хранения и транспортировки низкотемпературной жидкой углекислоты используют изотермические цистерны самой разнообразной вместимости, оснащённые служебными холодильными установками. Существуют накопительные (стационарные) вертикальные и горизонтальные цистерны вместимостью от 3 до 250 т, транспортируемые цистерны вместимостью от 3 до 18 т. Цистерны вертикального исполнения требуют строительства фундамента и используются преимущественно в условиях ограниченного пространства для размещения. Применение горизонтальных цистерн позволяет снизить затраты на фундаменты, особенно при наличии общей рамы с углекислотной станцией. Цистерны состоят из внутреннего сварного сосуда, изготовленного из низкотемпературной стали и имеющего пенополиуретановую или вакуумную теплоизоляцию; наружного кожуха из пластика, оцинкованной или нержавеющей стали; трубопроводов, арматуры и приборов контроля. Внутренняя и наружная поверхности сварного сосуда подвергаются специальной обработке, благодаря чему снижена до вероятность поверхностной коррозии металла. В дорогих импортных моделях наружный герметичный кожух выполнен из алюминия. Использование цистерн обеспечивает заправку и слив жидкой углекислоты; хранение и транспортировку без потерь продукта; визуальный контроль массы и рабочего давления при заправке, в процессе хранения и выдачи. Все типы цистерн оснащены многоуровневой системой безопасности. Предохранительные клапаны позволяют производить проверку и ремонт без остановки и опорожнения цистерны.

При мгновенном снижении давления до атмосферного, происходящем при впрыске в специальную расширительную камеру (дросселировании), жидкий диоксид углерода мгновенно превращается в газ и тончайшую снегообразную массу, которую прессуют и получают диоксид углерода в твёрдом состоянии, который носит общеупотребительное название «сухой лёд». При атмосферном давлении это белая стекловидная масса плотностью 1 562 кг/м?, с температурой -78,5 ?С, которая на открытом воздухе сублимируется - постепенно испаряется, минуя жидкое состояние. Сухой лёд может быть также получен непосредственно на установках высокого давления, применяемых для получения низкотемпературной углекислоты, из газовых смесей, содержащих СО2 в количестве не менее 75-80%. Объёмная холодопроизводительность сухого льда почти в 3 раза больше, чем у водяного льда, и составляет 573,6 кДж/кг.

Твёрдый диоксид углерода обычно выпускают в брикетах размером 200?100?20-70 мм, в гранулах диаметром 3, 6, 10, 12 и 16 мм, редко в виде тончайшего порошка («сухой снег»). Брикеты, гранулы и снег хранят не более 1-2 суток в стационарных заглублённых хранилищах шахтного типа, разбитых на небольшие отсеки; перевозят в специальных изотермических контейнерах с предохранительным клапаном. Используются контейнеры разных производителей вместимостью от 40 до 300 кг и более. Потери на сублимацию составляют, в зависимости от температуры окружающего воздуха 4-6% и более в сутки.

При давлении свыше 7,39 кПа и температуре более 31,6 град.С диоксид углерода находится в так называемом сверхкритическом состоянии, при котором его плотность как у жидкости, а вязкость и поверхностное натяжение как у газа. Эта необычная физическая субстанция (флюид) является отличным неполярным растворителем. Сверхкритический CO2 способен полностью или выборочно экстрагировать любые неполярные составляющие с молекулярной массой менее 2 000 дальтон: терпеновые соединения, воски, пигменты, высокомолекулярные насыщенные и ненасыщенные жирные кислоты, алкалоиды, жирорастворимые витамины и фитостерины. Нерастворимыми веществами для сверхкритического CO2 являются целлюлоза, крахмал, органические и неорганические полимеры с высоким молекулярным весом, сахара, гликозидные вещества, протеины, металлы и соли многих металлов. Обладая подобными свойствами, сверхкритический диоксид углерода всё шире применяется в процессах экстракции, фракционирования и импрегнации органических и неорганических веществ. Он является также перспективным рабочим телом для современных тепловых машин.

• Удельный вес . Удельный вес углекислоты зависит от давления, температуры и агрегатного состояния, в котором она находится.
• Критическая температура углекислоты +31 град. Удельный вес углекислого газа при 0 град и давлении 760 мм рт.ст. равен 1, 9769 кг/м3.
• Молекулярный вес углекислого газа 44,0. Относительный вес углекислого газа по сравнению с воздухом составляет 1,529.
• Жидкая углекислота при температурах выше 0 град. значительно легче воды, и ее можно хранить только под давлением.
• Удельный вес твердой углекислоты зависит от метода ее получения. Жидкая углекислота при замораживании превращается в сухой лед, представляющий прозрачное, стеклообразное твердое тело. В этом случае твердая углекислота имеет наибольшую плотность (при нормальном давлении в сосуде, охлаждаемом до минус 79 град., плотность равна 1,56). Промышленная твердая углекислота имеет белый цвет, по твердости близка к мелу,
• ее удельный вес колеблется в зависимости от способа получения в пределах 1,3 - 1,6.

• Уравнение состояния. Связь между объемом, температурой и давлением углекислого газа выражается уравнением
• V= R T/p - A, где
• V - объем, м3/кг;
• R - газовая постоянная 848/44 = 19,273;
• Т - температура, К град.;
• р давление, кг/м2;
• А - дополнительный член, характеризующий отклонение от уравнения состояния для идеального газа. Он выражается зависимостью А =(0, 0825 + (1,225)10-7 р)/(Т/100)10/3.

• Тройная точка углекислоты. Тройная точка характеризуется давлением 5,28 ата (кг/см2) и температурой минус 56,6 град.
• Углекислота может находиться во всех трех состояниях (твердом, жидком и газообразном) только в тройной точке. При давлениях ниже 5,28 ата (кг/см2) (или при температуре ниже минус 56,6 град.) углекислота может находиться только в твердом и газообразном состояниях.
• В парожидкостной области, т.е. выше тройной точки, справедливы следующие соотношения
• i" x + i"" у = i,
• x + у = 1, где,
• x и у - доля вещества в жидком и парообразном виде;
• i" - энтальпия жидкости;
• i"" - энтальпия пара;
• i - энтальпия смеси.
• По этим величинам легко определить величины x и у. Соответственно для области ниже тройной точки будут действительны следующие уравнения:
• i"" у + i"" z = i,
• у + z = 1, где,
• i"" - энтальпия твердой углекислоты;
• z - доля вещества в твердом состоянии.
• В тройной точке для трех фаз имеются также только два уравнения
• i" x + i"" у + i""" z = i,
• x + у + z = 1.
• Зная значения i," i"," i""" для тройной точки и используя приведенные уравнения можно определить энтальпию смеси для любой точки.

• Теплоемкость. Теплоемкость углекислого газа при температуре 20 град. и 1 ата составляет
• Ср = 0,202 и Сv = 0,156 ккал/кг*град. Показатель адиабаты k =1,30.
• Теплоемкость жидкой углекислоты в диапазоне температур от -50 до +20 град. характеризуется следующими значениями, ккал/кг*град. :
• Град.С -50 -40 -30 -20 -10 0 10 20
• Ср, 0,47 0,49 0,515 0,514 0,517 0,6 0,64 0,68

• Точка плавления. Плавление твердой углекислоты происходит при температурах и давлениях, соответствующих тройной точке (t = -56,6 град. и р = 5,28 ата) или находящихся выше ее.
• Ниже тройной точки твердая углекислота сублимирует. Температура сублимации является функцией давления: при нормальном давлении она равна -78,5 град., в вакууме она может быть -100 град. и ниже.

• Энтальпия. Энтальпию пара углекислоты в широком диапазоне температур и давлений определяют по уравнению Планка и Куприянова.
• i = 169,34 + (0,1955 + 0,000115t)t - 8,3724 p(1 + 0,007424p)/0,01T(10/3), где
• I - ккал/кг, р - кг/см2, Т - град.К, t - град.С.
• Энтальпию жидкой углекислоты в любой точке можно легко определить путем вычитания из энтальпии насыщенного пара величины скрытой теплоты парообразования. Точно так же, вычитая скрытую теплоту сублимации, можно определить энтальпию твердой углекислоты.

• Теплопроводность . Теплопроводность углекислого газа при 0 град. составляет 0,012 ккал/м*час*град.С, а при температуре -78 град. она понижается до 0,008 ккал/м*час*град.С.
• Данные о теплопроводности углекислоты в 10 4 ст. ккал/м*час*град.С при плюсовых температурах приведены в таблице.
• Давление, кг/см2 10 град. 20 град. 30 град. 40 град.
• Газообразная углекислота
• 1 130 136 142 148
• 20 - 147 152 157
• 40 - 173 174 175
• 60 - - 228 213
• 80 - - - 325
• Жидкая углекислота
• 50 848 - - -
• 60 870 753 - -
• 70 888 776 - -
• 80 906 795 670
  Теплопроводность твердой углекислоты может быть вычислена по формуле:
  236,5/Т1,216 ст., ккал/м*час*град.С.

• Коэффициент теплового расширения. Объемный коэффициент расширения а твердой углекислоты рассчитывают в зависимости от изменения удельного веса и температуры. Линейный коэффициент расширения определяют по выражению b = a/3. В диапазоне температур от -56 до -80 град. коэффициенты имеют следующие значения: а *10*5ст. = 185,5-117,0, b* 10* 5 cт. = 61,8-39,0.

• Вязкость. Вязкость углекислоты 10 *6ст. в зависимости от давления и температуры (кг*сек/м2)
• Давление, ата -15 град. 0 град. 20 град. 40 град.
• 5 1,38 1,42 1,49 1,60
• 30 12,04 1,63 1,61 1,72
• 75 13,13 12,01 8,32 2,30

• Диэлектрическая постоянная. Диэлектрическая постоянная жидкой углекислоты при 50 - 125 ати, находится в пределах 1,6016 - 1,6425.
• Диэлектрическая постоянная углекислого газа при 15 град. и давлении 9,4 - 39 ати 1,009 - 1,060.

• Влагосодержание углекислого газа. Содержание водяных паров во влажном углекислом газе определяют с помощью уравнения,
• Х = 18/44 * p’/p - p’ = 0,41 p’/p - p’ кг/кг, где
• p’ - парциальное давление водяных паров при 100%-м насыщении;
• р - общее давление паро-газовой смеси.

• Растворимость углекислоты в воде. Растворимость газов измеряется объемами газа, приведенными к нормальным условиям (0 град, С и 760 мм рт. ст.) на объем растворителя.
• Растворимость углекислоты в воде при умеренных температурах и давлениях до 4 - 5 ати подчиняется закону Генри, который выражается уравнением
• Р = Н Х, где
• Р - парциальное давление газа над жидкостью;
• Х - количество газа в молях;
• Н - коэффициент Генри.

• Жидкая углекислота как растворитель. Растворимость смазочного масла в жидкой углекислоте при температуре -20град. до +25 град. составляет 0,388 г в100 СО2,
• и увеличивается до 0,718 г в 100 г СО2 при температуре +25 град. С.
• Растворимость воды в жидкой углекислоте в диапазоне температур от -5,8 до +22,9 град. составляет не более 0,05% по весу.

Техника безопасности

По степени воздействия на организм человека газообразный диоксид углерода относится к 4-му классу опасности по ГОСТу 12.1.007-76 «Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности». Предельно допустимая концентрация в воздухе рабочей зоны не установлена, при оценке этой концентрации следует ориентироваться на нормативы для угольных и озокеритовых шахт, установленные в пределах 0,5%.

При применении сухого льда, при использовании сосудов с жидкой низкотемпературной углекислотой должно обеспечиваться соблюдение мер безопасности, предупреждающих обморожение рук и других участков тела работника.

Инструкция

Пример 1: Определите относительную молекулярную массу СО2. Одна молекула углекислого газа из одного атома углерода и двух атомов кислорода. Найдите в таблице Менделеева значения атомных масс для этих элементов и запишите их, округлив до целого числа: Ar(C) = 12; Ar(O) = 16.

Вычислите относительную массу молекулы СО2, сложив массы атомов, ее составляющих: Мr(CO2) = 12 + 2*16 = 44.

Пример 2. Как выразить массу одной молекулы газа в граммах рассмотрите на примере того же углекислого газа. Возьмите 1 моль СО2. Молярная масса СО2 численно равна молекулярной: М(СО2) = 44 г/моль. Один моль любого содержит 6,02*10^23 молекул. Это число постоянной Авогадро и символом Na. Найдите массу одной молекулы углекислого газа: m(CO2) = M(CO2)/Na = 44/6,02*10^23 = 7,31*10^(-23) .

Пример 3. Вам дан газ с плотностью 1,34 г/л. Требуется найти массу одной молекулы газа. По закону Авогадро нормальных условиях один моль любого газа занимает 22,4 литра. Определив массу 22,4 литров, вы найдете молярную массу газа: Mг = 22,4*1,34 = 30 г/моль
Теперь, зная массу одного моля, вычислите массу одной молекулы аналогично примеру 2: m = 30/6,02*10^23 = 5*10^(-23) грамм.

Источники:

• молекулярная масса газа

Можно вычислить массу любой молекулы, зная ее химическую формулу. Вычислим для примера относительную маолекулярную массу молекулы спирта.

Вам понадобится

• Таблица Менделеева

Инструкция

Рассмотрите химическую формулу молекулы. Определите, атомы каких химических элементов входят в ее состав.

Формула спирта C2H5OH. В состав молекулы спирта входят 2 атома , 6 атомов водорода и 1 атом кислорода.

Сложите атомные массы всех элементов, умножая их на атомов вещества в формуле.

Таким образом, M(спирта) = 2*12 + 6*1 + 16 = 24 + 6 + 16 = 46 атомных массы. Мы нашли молекулярную массу молекулы спирта.

Если массу молекулы в граммах, а не в атомных единицах массы, следует вспомнить, что одна атомная единица массы - это масса 1\12 атома углерода. Численно 1 а.е.м. = 1,66*10^-27 кг.

Тогда масса молекулы спирта 46*1,66*10^-27 кг = 7,636*10^-26 кг.

Обратите внимание

В периодической таблице Менделеева химические элементы расположены в порядке возрастания атомной массы. Экспериментальные методы определения молекулярной массы разработаны в основном для растворов веществ и для газов. Также существует метод масспектрометрии. Большое прикладное значение понятие молекулярной массы имеет для полимеров. Полимеры - вещества, состоящие из повторяющихся групп атомов, но количество этих групп неодинаково, так что для полимеров существует понятие средней молекулярной массы. По средней величине молекулярной массы можно говорить о степени полимеризации вещества.

Полезный совет

Молекулярная масса - важная величина для физиков и химиков. Зная молекулярную массу вещества, можно сразу определить плотность газа, узнать молярность вещества в растворе, определить состав и формулу вещества.

Источники:

• Молекулярная масса
• как рассчитать массу молекулы

Масса - одна из важнейших физических характеристик тела в пространстве, характеризующая степень его гравитационного воздействия на точку опоры. Когда речь идет о том, чтобы вычислить массу тела, подразумевается так называемая "масса покоя". Рассчитать ее несложно.

Вам понадобится

• p - плотность того вещества, из которого и состоит данное тело(кг/м³);
• V - объем данного тела, характеризующий количество занимаемого им пространства(м³).

Инструкция

Практический подход:
Для масс различных тел, пользуются из древнейших изобретений человечества - весами. Первые весы были рычажными. На одной находился эталонный вес, на другой - . В качестве показателей эталонного веса используются гири. Когда вес гири/гирь совпадал с данного тела, то рычаг переходит в состояние покоя, не склоняясь ни в одну из сторон.

Видео по теме

Для того чтобы определить массу атома , найдите молярную массу одноатомного вещества, используя таблицу Менделеева. Затем эту массу поделите на число Авогадро (6,022 10^(23)). Это и будет масса атома, в тех единицах, в которых измерялась молярная масса. Масса атома газа находится через его объем, который легко измерить.

Вам понадобится

• Для определения массы атома вещества возьмите таблицу Менделеева, рулетку или линейку, манометр, термометр.

Инструкция

Определение массы атома твердого тела или Для определения массы атома вещества, определите его (из каких оно состоит). В таблице Менделеева найдите ячейку, в которой описывается соответствующий элемент. Найдите массу одного моля этого вещества в граммах на моль, которая находится в этой ячейке (это число соответствует массе атома в атомных единицах массы). Поделите молярную массу вещества на 6,022 10^(23) (число Авогадро), результатом будет данного вещества в граммах. Можно определить массу атома и другим способом. Для этого атомную массу вещества в атомных единицах массы взятую в таблице Менделеева умножьте на число 1,66 10^(-24). Получите массу одного атома в граммах.

Определение массы атома газа В том случае, если в сосуде есть газ неизвестной , определите его массу в граммах, взвесив пустой сосуд и сосуд с газом, и найдите разность их масс. После этого измерьте объем сосуда с помощью линейки или рулетки, с последующим произведением расчетов или другими методами. Результат выразите в . Манометром измерьте давление газа внутри сосуда , и измерьте его температуру термометром. Если шкала термометра проградуирована в Цельсия, определите значение температуры в Кельвинах. Для этого к значению температуры на шкале термометра прибавьте число 273.

Для определения газа массу данного объема газа умножьте на его температуру и число 8,31. Результат поделите на произведение газа, его объема и числа Авогадро 6,022 10^(23) (m0=m 8,31 T/(P V NА)). Результатом будет масса молекулы газа в граммах. В том случае, если известно, что молекула газа двухатомная (газ не инертный) получившееся число поделите на 2. Помножив результат на 1,66 10^(-24) можно получить его атомную массу в атомных единицах массы, и определить химическую формулу газа.

Видео по теме

Под молекулярной массой какого-либо вещества подразумевается суммарная атомная масса всех химических элементов, которые являются частью данного вещества. Чтобы вычислить молекулярную массу вещества, не потребуется особых усилий.

Вам понадобится

• таблица Менделеева.

Инструкция

Теперь потребуется кинуть пристальный взгляд на любой из элементов в этой таблице. Под названием любого из указанных в таблице элементов есть числовое значение. Именно оно и атомной массой этого элемента.

Теперь стоит разобрать несколько примеров расчета молекулярной массы, исходя из того, что атомные массы теперь известны. Например, можно посчитать молекулярную такого вещества, как вода (H2O). Молекула воды содержит в себе один атом кислорода (O) и два водорода (H). Тогда, найдя по таблице Менделеева атомные массы водорода и кислорода, можно начать считать и молекулярную массу :2*1.0008 (ведь водорода две) + 15.999 = 18.0006 а.е.м (атомные единицы массы).

Еще один . Следующим веществом, молекулярную массу которого можно подсчитать, пусть будет обычная поваренная соль (NaCl). Как видно из молекулярной формулы, молекула поваренной соли содержит в себе один атом Na и один атом хлора Cl. В таком случае, ее считается так:22.99 + 35.453 = 58.443 а.е.м.

Видео по теме

Обратите внимание

Хотелось бы отметить, что атомные массы изотопов различных веществ отличаются от атомных масс в таблице Менделеева. Связано это с тем, что число нейтронов в ядре атома и внутри изотопа того же вещества различно, поэтому атомные массы также заметно отличаются. Поэтому изотопы различных элементов принято обозначать буквой данного элемента, прибавляя при этом в верхнем левом углу его массовое число. Примером изотопа является дейтерий ("тяжелый водород"), атомная масса которого равна не единице, как у обычного атома, а двум.

Одним из первых понятий, с которыми сталкивается школьник при изучении курса химии, является моль. Данная величина отображает количество вещества, в котором находится определенное число частиц постоянной Авогадро. Понятие «моль» было введено для того, чтобы избежать сложным математических вычислений с большими числами мельчайших частиц.

Инструкция

Определите число частиц, которые содержаться в 1 моль вещества. Данная величина является константой и называется постоянной Авогадро. Она равна NА=6,02*1023 моль-1. Если вы хотите провести более точные расчеты, то значение данной величины необходимо брать согласно информации Комитета по данным для и техники CODATA, который пересчитывает постоянную Авогадро и утверждает наиболее точные значения. К примеру в 2011 году было принято, что NА= 6,022 140 78(18)×1023 моль-1.

Вычислите значение моль, которое равно отношению числа частиц заданного вещества на величину постоянной Авогадро.

Определите величину моль вещества через его М. Она имеет размерность г/моль и равна относительной молекулярной массе Мr, которая определяется по таблице Менделеева для каждого элемента, находящегося в составе вещества. К примеру, молярная метана СН4 равна сумме относительных атомных масс и четырех водородов: 12+ 4х1. В итоге получите, что М(СН4)=16 г/моль. Далее изучите условие задачи и выясните, для какой массы m вещества необходимо определить количество моль. Оно будет равно отношению массы к молярной массе.

Помните, что молярная масса вещества определяется количественными и качественными характеристиками его состава, поэтому вещества могут обладать одинаковыми значениями моль при различных массах.

Изучите условия задачи, если в ней необходимо определить количество моль для газообразного вещества, то можно его вычислить через объемы. В этом случае необходимо выяснить объем V заданного газа при условиях. После этого разделите данную величину на молярный объем газа Vm, который является константой и при нормальных условиях равен 22,4 л/моль.

Химия - наука точная, поэтому при смешивании различных веществ просто необходимо знать их четкие пропорции. Для этого нужно уметь находить массу вещества . Сделать это можно различными способами, в зависимости от того, какие величины вам известны.

Инструкция

Если вам известны значения вещества и его количество, примените для определения массы вещества другую формулу, умножив значение количества вещества на его молярную массу (m(x) = n*M). Если же количество вещества неизвестно, но дано число молекул в нем, то используйте число Авогадро. Найдите количество вещества , поделив число молекул вещества (N) на число Авогадро (NA=6,022х1023): n=N/NA, и подставьте в формулу выше.

Чтобы найти молярную массу сложного вещества , сложите атомные массы всех , входящих в его . Атомные массы возьмите из таблицы Д. И. Менделеева в обозначениях соответствующих элементов (для удобства округлите атомные массы до первой цифры после запятой). Затем действуйте в формуле, подставив туда значение молярной массы. Не забывайте об индексах: каков индекс элемента в химической формуле (т.е. сколько атомов в веществе), на столько нужно умножить атомную массу .

Если приходится иметь дело с раствором, и вам известна массовая доля нужного вещества , для определения массы этого вещества умножьте долю вещества на массу всего раствора и поделите результат на 100% (m(x) = w*m/100%).

Составьте уравнение вещества , из него вычислите количество полученного или потраченного вещества , а потом полученное количество вещества подставьте в данную вам формулу.

Примените формулу : выход=mр*100%/m(x). Тогда, в зависимости от массы, которую требуется рассчитать, находите mр или m. Если выход продукта не дан, то можно принять его равным 100% (в реальных процессах встречается крайне редко).

Видео по теме

Полезный совет

Обозначения величин в приведенных формулах:
m(x) - масса вещества (рассчитанная),
mp – масса, полученная в реальном процессе,
V - объем вещества,
p - плотность вещества,
Р- давление,
n - количество вещества,
M - молярная масса вещества,
w- массовая доля вещества,
N - число молекул,
NA - число Авогадро
T - температура в Кельвинах.

Данные задачи записывайте кратко, с указанием формул с помощью буквенных и численных обозначений.

Внимательно проверяйте условие и данные, в задаче может быть дано уравнение реакции.

Источники:

• Как решать простейшие задачи по химии

Молекулярная масса вещества - это масса молекулы, выражаемая в атомных единицах и численно равная молярной массе. При расчетах в химии, физике и технике часто используется вычисление значений молярной массы различных веществ.

Вам понадобится

• - таблица Менделеева;
• - таблица молекулярных масс;
• - таблица значений криоскопической постоянной.

Инструкция

Найдите нужный элемент в таблице Менделеева. Обратите внимание на дробные числа под его знаком. К примеру, О имеет в ячейке численное значение, равное 15,9994. Это атомная масса элемента. Атомную массу необходимо умножить на индекс элемента. Индекс показывает, сколько элемента содержится в веществе.

Если дано сложное , то умножьте атомную массу каждого элемента на его индекс (если содержится один атом того или иного элемента и нет индекса соответственно, то умножайте на единицу) и сложите полученные атомные массы. Например, воды вычисляется так - MH2O = 2 MH + MO ≈ 2·1+16 = 18 а. е. м.

Рассчитайте молярную массу с помощью подходящих формул и приравняйте ее к молекулярной. Единицы измерения смените с г/моль на а.е.м.Если дано давление, объем, температура по абсолютной шкале Кельвина и масса, вычислите молярную массу газа по уравнению Менделеева-Клайперона M=(m∙R∙T)/(P∙V), в котором М - молекулярная () в а.е.м., R - универсальная газовая постоянная.

Высчитайте молярную массу по формуле M=m/n, где m - масса любого данного вещества , n - химическое количество вещества . Выразите количество вещества через число Авогадро n=N/NА или с помощью объема n=V/VM. Подставьте в формулу выше.

Найдите молекулярную массу газа, если дано только значение его объема. Для этого возьмите герметичный баллон известного объема и откачайте из него . Взвесьте его на весах. Закачайте в баллон газ и вновь измерьте массу . Разность масс баллона с закачанным в него газом и пустого баллона есть масса данного газа.

С помощью манометра найдите давление внутри баллона (в Паскалях). Термометром измерьте окружающего воздуха, она равна температуре внутри баллона. Переведите Цельсия в Кельвины. Для этого к полученному значению прибавьте 273. Найдите молярную массу по уравнению Менделеева-Клапейрона, приведенному выше. Переведите ее в молекулярную, заменив единицы измерения на а.е.м.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ

Оксид углерода (IV) (углекислый газ) в обычных условиях представляет собой бесцветный газ, тяжелее воздуха, термически устойчивый, а при сжатии и охлаждении легко переходящий в жидкое и твердое («сухой лед») состояния.

Строение молекулы изображено на рис. 1. Плотность - 1,997 г/л. Плохо растворяется в воде, частично реагируя с ней. Проявляет кислотные свойства. Восстанавливается активными металлами, водородом и углеродом.

Рис. 1. Строение молекулы углекислого газа.

Брутто-формула углекислого газа - CO 2 . Как известно, молекулярная масса молекулы равна сумме относительных атомных масс атомов, входящих в состав молекулы (значения относительных атомных масс, взятых из Периодической таблицы Д.И. Менделеева, округлим до целых чисел).

Mr(CO 2) = Ar(C) + 2×Ar(O);

Mr(CO 2) = 12 + 2×16 = 12 + 32 = 44.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ

Молярная масса (М) - это масса 1 моль вещества.

Легко показать, что численные значения молярной массы М и относительной молекулярной массы M r равны, однако первая величина имеет размерность [M] = г/моль, а вторая безразмерна:

M = N A × m (1 молекулы) = N A × M r × 1 а.е.м. = (N A ×1 а.е.м.) × M r = × M r .

Это означает, что молярная масса углекислого газа равна 44 г/моль .

Молярную массу вещества в газообразном состоянии можно определить, используя понятие о его молярном объеме. Для этого находят объем, занимаемый при нормальных условиях определенной массой данного вещества, а затем вычисляют массу 22,4 л этого вещества при тех же условиях.

Для достижения данной цели (вычисление молярной массы) возможно использование уравнения состояния идеального газа (уравнение Менделеева-Клапейрона):

где p - давление газа (Па), V - объем газа (м 3), m - масса вещества (г), M - молярная масса вещества (г/моль), Т - абсолютная температура (К), R - универсальная газовая постоянная равная 8,314 Дж/(моль×К).

Примеры решения задач

ПРИМЕР 1

ПРИМЕР 2