29.04.2020r.
Temat: Objętość molowa gazów.
- Przypomnienie wiadomości o masie atomowej pierwiastków i masie molowej związków chemicznych
Masa atomowa wapnia oraz masa atomowa tlenu odczytana w układzie okresowym pierwiastków wynoszą odpowiednio:
masa atomowa wapnia to mCa=40u, więc masa molowa wapnia wynosi MCa=40g/mol
masa atomowa tlenu to mO=16u, więc masa molowa tlenu wynosi MO=16 g/mol
masa cząsteczkowa tlenku wapnia CaO to mCaO=40u + 16u =56u, więc masa molowa tlenku wapnia wynosi
MCaO=56g/mol
- Wprowadzenie pojęcia gęstości i zapisanie przez uczniów w zeszytach definicji
Gęstość gazów określa masę danej substancji zawartą w jednostce objętości.
Wzór d=m/v
gdzie:
d-gęstość gazów wyrażamy w [g/dm3, g/m3], zaś gęstość cieczy i ciał stałych w [g/cm3]
m-masa [g, kg]
v- objętość [cm3, dm3, m3]
- Czynniki wpływające na objętość gazów
Objętość jaka zajmuje gaz zależy od temperatury i ciśnienia w których się znajduje:
- Zwiększa się wraz ze wzrostem temperatury
- Zmniejsza się wraz ze wzrostem ciśnienia jakie na niego działa
Pomiary dla gazów prowadzi się w warunkach normalnych lub standardowych:
- Warunki normalne: temperatura t=0 oC, T=273 K, ciśnienie p=1013 hPa
- Warunki standardowe: temperatura t=25 oC, T=298 K, ciśnienie p=1000 hPa
- Wprowadzenie pojęcia objętość molowa gazu i zapisanie przez uczniów w zeszytach definicji
Objętość 1 mola pierwiastka lub związku chemicznego w stanie gazowym w warunkach normalnych wynosi 22,4 dm3.
Wzór n=V/Vmol
Gdzie:
n-liczba moli [mol]
V-objętość gazu [dm3]
Vmol =objętość molowa gazu =22,4 dm3
- Zadanie – Oblicz liczbę cząsteczek tlenu oraz wodoru w warunkach normalnych zawartych w 1 dm3 .
Z poprzedniej lekcji wiemy, że 1mol gazu to 6,02*1023czasteczek gazu
Wiemy również, że 1 mol gazu to 22,4 dm3 gazu w warunkach normalnych, stąd
6,02*1023 cząsteczek gazu to 22,4 dm3 gazu w warunkach normalnych
Układamy proporcję;
6,02*1023 cząsteczek tlenu O2 ————– 22,4 dm3
X cząsteczek tlenu O2————————-1 dm3
X=0,26875 *1023 cząsteczek tlenu
6,02*1023 cząsteczek wodoru H2 ————– 22,4 dm3
X cząsteczek wodoru H2 ————————-1 dm3
X=0,26875 *1023 cząsteczek wodoru
Odpowiedź: W warunkach normalnych w 1dm3 dwóch różnych gazów tlenu i wodoru znajduje się taka sama liczba cząsteczek =0,26875 *1023 cząsteczek.
- Zapisanie przez uczniów w zeszytach treści Prawa Avogadro
W równych objętościach różnych gazów, w tych samych warunkach ciśnienia i temperatury znajduje się taka sama liczba cząsteczek.
W warunkach normalnych 1 mol gazu zawiera 6,02*1023 atomów lub cząsteczek tego gazu i zajmuje objętość 22,4 dm3.
1mol = 6,02*1023 =22,4dm3
- Praktyczne wykorzystanie poznanych pojęć mola, liczby Avogadro, masy molowej, objętości molowej gazu
Rozwiązywanie przykładowych zadań związanych z tematem lekcji.
Zadanie 1. Oblicz, jaką objętość w warunkach normalnych zajmie 0,5 mola tlenku węgla (IV) CO2.
Obliczenia ze wzoru
Dane Szukane
n=0,5 mola V=?
Vmol=22,4dm3 /mol
n= V/ Vmol V=Vmol*n
V=22,4dm3/mol*0,5 mola=11,2dm3
Obliczenia z proporcji
1 mol CO2—————–22,4dm3
0,5 mola CO2—————X dm3
X=0,5 mola*22,4dm3 /1mol=11,2 dm3
Odpowiedź: W warunkach normalnych 0,5 mola CO2 zajmuje objętość 11,2dm3.
Zadanie 2. Oblicz, jaką objętość w warunkach normalnych zajmie 34 g amoniaku NH3.
Obliczenia ze wzoru
Dane Szukane
m=34 g V=?
Vmol=22,4dm3 /mol
Z układu okresowego pierwiastków odczytujemy masę azotu MN=14g/mol, masę wodoru MH=1g/mol, oraz obliczamy masę molową amoniaku M=14 + 3*1=17g/mol
n=m/M n=34g/17g/mol=2 mole
n=V/ Vmol V=Vmol*n
V=22,4dm3/mol*2 mole=44,8dm3
Obliczenia z proporcji
17g NH3—————–22,4dm3
34g NH3—————X dm3
X=34g*22,4dm3 /17g=44,8 dm3
Odpowiedź: W warunkach normalnych 34 g NH3 zajmuje objętość 44,8 dm3.
Zadanie 3. Oblicz, jaką objętość w warunkach normalnych zajmie 12,04*1023 cząsteczek chloru Cl2.
Obliczenia ze wzoru
Dane Szukane
Liczba cząsteczek Cl2=12,04*1023 cząsteczek V=?
Vmol=22,4dm3 /mol
NA=6,02*1023
n=N/NA n= 12,04*1023 / 6,02*1023 =2 mole
n=V/ Vmol V=Vmol*n
V=22,4dm3/mol*2 mole=44,8dm3
Obliczenia z proporcji
6,02*1023 cząsteczek tlenu Cl2 ————– 22,4 dm3
12,04*1023 cząsteczek tlenu Cl2————————-X dm3
X=12,04*1023 cz*22,4 dm3 /6,02*1023 cz=44,8 dm3
Odpowiedź: W warunkach normalnych 12,04*1023 cząsteczek chloru zajmuje objętość 44,8 dm3.
- W podsumowaniu tematu powtórz pojęcia objętość molowa gazu, prawo Avogadro
Podsumowując 1mol =M= 6,02*1023 =22,4dm3
- Proszę rozwiązać w zeszycie zadania numer 2d oraz 3, strona 138
Rozwiązania zadań proszę przesłać 29 kwietnia do godz.20.00 na adres e-maila: justyna.filipiak7@gmail.com
Pytania oraz informacje zwrotne, proszę kierować na podany adres e-mail lub poprzez dziennik elektroniczny, wpisując w tytule imię i nazwisko ucznia oraz klasę.
Pozdrawiam
Justyna Filipiak