Zakon idealnega plina: obdelane kemijske težave

buzzzer/Getty Images

The zakon idealnega plina povezuje tlak, prostornino, količino in temperaturo idealnega plina. Pri običajnih temperaturah lahko uporabite zakon idealnega plina, da približate obnašanje realnih plinov. Tu so primeri uporabe zakona o idealnem plinu. Morda se boste želeli sklicevati na splošne lastnosti plinov ponoviti koncepte in formule, povezane z idealnimi plini.

Problem zakona o idealnem plinu #1

Težava

Ugotovljeno je bilo, da ima vodikov termometer prostornino 100,0 cm³ko ga postavite v kopel z ledeno vodo pri 0 °C. Ko isti termometer potopimo v vrelo tekoči klor je ugotovljeno, da je prostornina vodika pri istem tlaku 87,2 cm³. Kaj je temperaturo vrelišča klora?

rešitev

Za vodik je PV = nRT, kjer je P tlak, V prostornina, n je število molov , R je plinska konstanta in T je temperatura.

Na začetku:

p₁= P, V₁= 100 cm³, n₁= n, T₁= 0 + 273 = 273 K

PV₁= nRT₁

Končno:

p_dva= P, V_dva= 87,2 cm³, n_dva= n, T_dva= ?

PV_dva= nRT_dva

Upoštevajte, da so P, n in R enako . Zato lahko enačbe prepišemo:

P/nR = T₁/IN₁= T_dva/IN_dva

in T_dva= V_dvaT₁/IN₁

Vstavljanje vrednot, ki jih poznamo:

T_dva= 87,2 cm³x 273 K / 100,0 cm³

T_dva= 238 K

Odgovori

238 K (kar bi lahko zapisali tudi kot -35°C)

Problem zakona o idealnem plinu št. 2

Težava

2,50 g plina XeF4 damo v vakuumsko 3,00-litrsko posodo pri 80 °C. Kakšen je tlak v posodi?

rešitev

PV = nRT, kjer je P tlak, V prostornina, n število molov, R plinska konstanta in T temperatura.

P=?
V = 3,00 litra
n = 2,50 g XeF4 x 1 mol/ 207,3 g XeF4 = 0,0121 mol
R = 0,0821 l·atm/(mol·K)
T = 273 + 80 = 353 K

Vstavite te vrednosti:

P = nRT/V

P = 00121 mol x 0,0821 l·atm/(mol·K) x 353 K / 3,00 liter

P = 0,117 atm

Odgovori

0,117 atm