Handige tips

Gedeeltelijke druk

Pin
Send
Share
Send
Send


Omdat partiële druk en partieel volume concepten zijn gerelateerd aan gasmengsels, bepalen we eerst wat een mengsel van ideale gassen is. Een mengsel van gassen is dus een combinatie van verschillende gassen die onder bepaalde omstandigheden geen chemische reactie aangaan. Onder andere omstandigheden (bijvoorbeeld toenemende druk) kunnen dezelfde gassen chemisch reageren. Mengsels worden gekenmerkt door een zodanige fysische hoeveelheid als de gewichtsconcentratie van het $ g_i $ i -de gas, dat een component van het mengsel is, met:

waarbij N het totale aantal verschillende gassen in het mengsel is,

en molaire concentratie van $ x_i i-th $ gas in het mengsel, met:

waarbij $ < nu> _i $ het aantal mol $ i-th $ gas in het mengsel is.

Wat is gedeeltelijke druk?

Gedeeltelijke druk is een kenmerk van de toestand van de componenten van een mengsel van ideale gassen.

Gedeeltelijke druk $ (p_) $ $ i-de $ gas in het mengsel wordt de druk genoemd die dit gas zou veroorzaken als, naast het, alle andere gassen afwezig waren, maar het volume en de temperatuur ongewijzigd bleven.

waarbij $ V- $ volume van het mengsel, $ T $ - temperatuur van het mengsel. Hier moet worden opgemerkt dat vanwege de gelijkheid van de gemiddelde kinetische energieën van de moleculen van de mengsels, we kunnen spreken van de gelijkheid van temperaturen van alle componenten van de mengsels in de toestand van thermodynamisch evenwicht.

De druk van een mengsel van ideale gassen p wordt bepaald door de wet van Dalton:

Daarom kan partiële druk worden uitgedrukt als:

Wat is gedeeltelijk volume

Een andere belangrijke parameter van de toestand van een gasmengsel is het gedeeltelijke volume.

Probeer leraren om hulp te vragen

Het gedeeltelijke volume van $ V_i $ $ i-th $ gas in het mengsel is het volume dat het gas zou hebben als alle andere gassen bij constante temperatuur en volume uit het mengsel zouden worden verwijderd:

Voor een mengsel van ideale gassen geldt de Amagh-wet:

Inderdaad, als we $ < nu> _i $ uit (6) uitdrukken en het in (4) vervangen, verkrijgen we

Het gedeeltelijke volume kan worden berekend met de formule:

De statusparameters van een mengsel van ideale gassen voldoen aan de Mendeleev-Klaiperon-vergelijking in de volgende vorm:

waarbij alle parameters in vergelijking (9) betrekking hebben op het mengsel als geheel.

Of vergelijking (9) is soms handiger om in deze vorm te schrijven:

waar $ R_= frac<< mu> _> = R som limieten ^ N_< frac<< mu> _i >> $ is de specifieke gasconstante van het mengsel.

Stel een vraag aan specialisten en ontvang
antwoord binnen 15 minuten!

Taak: Op 290 K bevat een $ 1 m ^ 3 $ vat 0,5 $ < cdot 10> ^ <-3> $ kg waterstof en 0,10 $ < cdot 10> ^ <-3> $ kg helium . Bepaal de partiële druk van helium en de druk van het mengsel.

Zoek het aantal mol voor elke component van het mengsel met behulp van de formule:

dan is het aantal mol waterstof in het mengsel, als we het periodiek systeem gebruiken, vinden we dat de molaire massa waterstof $ < mu> _ is= 2 cdot <10> ^ <-3> frac<кг><моль>$:

We gebruiken de vergelijking Mendeleev-Klaiperon om de partiële drukken van elke component van het mengsel te vinden:

Dan de waterstofdruk:

We berekenen de partiële druk van waterstof:

Evenzo vinden we de partiële druk van helium:

We vinden de druk van het mengsel als de som van de drukken van de samenstellende componenten:

Daarom is de druk van het mengsel gelijk aan:

Antwoord: De partiële druk van helium is $ 60,25 $ Pa, de mengdruk is $ 662,75 $ Pa.

Taak: Het gasmengsel bevat 0,5 kg $ O_2 $ en 1 kg $ CO_2 $. Bepaal het volume dat het gasmengsel zal nemen bij een druk van één atmosfeer, als de gassen als ideaal worden beschouwd. Neem de temperatuur van het mengsel gelijk aan 300 K.

Bepaal de massa van het gasmengsel:

Vind de massa componenten van het mengsel $ g_i $:

We berekenen de gasconstante van het mengsel:

De uitdrukking voor het volume van het mengsel verkregen uit de Mendeleev-Klaiperon-vergelijking:

Laten we het volume berekenen, gegeven dat p = 1 atm. = $ <10> ^ 5Pa $:

Antwoord: Het mengsel neemt een volume in van $ 0,9 m ^ 3. $

We hebben het antwoord niet gevonden
op je vraag?

Schrijf gewoon wat je
hulp nodig

Ideale gasmengsels

Voor een ideaal gas is de partiële druk in het mengsel gelijk aan de druk die zou worden uitgeoefend als het hetzelfde volume zou innemen als het gehele gasmengsel bij dezelfde temperatuur. De reden hiervoor is dat per definitie de krachten van aantrekking of afstoting niet werken tussen de moleculen van een ideaal gas, hun botsingen met elkaar en met de wanden van het vat zijn absoluut elastisch en de interactietijd tussen de moleculen is te verwaarlozen in vergelijking met de gemiddelde tijd tussen botsingen. Voor zover de omstandigheden van een echt gasmengsel dicht bij dit ideaal liggen, is de totale druk van het mengsel gelijk aan de som van de partiële drukken van elk gas in het mengsel, zoals geformuleerd door de wet van Dalton. Bijvoorbeeld, gegeven een mengsel van ideaal gas uit stikstof (N2), waterstof (H2) en ammoniak (NH3):

P = P N 2 + P H 2 + P N H 3 < displaystyle P = P _ << mathrm > _ <2>> + P_ << mathrm > _ <2>> + P_ << mathrm > _ <3> >>, waarbij:

P N 2 < displaystyle P _ << mathrm > _ <2> >> = partiële stikstofdruk (N2)

P H 2 < displaystyle P _ << mathrm > _ <2> >> = partiële waterstofdruk (H2)

P N H 3 < displaystyle P _ << mathrm > _ <3> >> = partiële ammoniakdruk (NH3)

Ideale gasmengsels

De molaire fractie van afzonderlijke gascomponenten in een ideaal gasmengsel kan worden uitgedrukt binnen de partiële drukken van de componenten of mol van de componenten:

x i = P i P = n i n < displaystyle x _ < mathrm > = < frac >>

> = < frac >>>>

en de partiële druk van de afzonderlijke gascomponenten in een ideaal gas kan worden verkregen met behulp van de volgende uitdrukking:

P i = x i ⋅ P < displaystyle P _ < mathrm > = x_ < wiskunde > cdot P>, waarbij:

De molfractie van een afzonderlijke component in het gasmengsel is gelijk aan de volumefractie van deze component in het gasmengsel.

Bekijk de video: Knitted Knockers bij Carma (Oktober 2021).

Pin
Send
Share
Send
Send