Мундариҷа

• Қадамҳо
• Маслиҳат
• Огоҳӣ
• Чӣ ба шумо лозим аст

Дар химия "фишори қисмӣ" ин фишори ҳар як газ дар омехтаи газ аст, ки ба муҳити атроф таъсир мекунад, ба монанди зарфи намуна дар лаборатория, зарфи гази ғаввосӣ ё фазои атроф. атмосфера. Шумо метавонед фишори ҳар як газро дар омехта ҳисоб кунед, агар шумо масса, ҳаҷм ва ҳарорати онро донед. Пас шумо фишорҳои қисмиро илова мекунед, то фишори умумии омехтаи газро ба даст оред, ё аввал фишори умумиро ёбед ва пас фишори қисмиро пайдо мекунед.

Қадамҳо

Қисми 1 аз 3: Фаҳмидани хосиятҳои газ

1. 

   Ҳар як газро ҳамчун гази "идеалӣ" муносибат кунед. Дар химия гази беҳтарин газест, ки бо газҳои дигар бе ҷалб шудан ба молекулаҳои онҳо ҳамкорӣ мекунад. Молекулаҳои газ метавонанд бо ҳам бархӯрданд ва мисли тӯби билярд бидуни деформация парвоз кунанд.
   • Фишори гази идеалӣ ҳангоми фишурдашавӣ ба фазои хурдтар меафзояд ва ҳангоми паҳн шудан ба фазои калон кам мешавад. Ин муносибат бо Қонуни Бойл маъруф аст (ба номи олим Роберт Бойл). Формулаи математика нишон медиҳад, ки ин муносибат k = P x V, ё соддатар k = PV мебошад, ки дар он k муносибати доимӣ байни фишор ва ҳаҷм, P фишор ва V ҷисм аст. майдон.
   • Мушкилотро дар яке аз воҳидҳои гуногун фишор додан мумкин аст. Дар кадом паскал (Па) ҳамчун қувваи нютон, ки ба метри мураббаъ таъсир мерасонад, муайян карда мешавад. Воҳиди дигар атмосфера (атм) мебошад, ки ҳамчун фишори атмосфераи замин дар баландии баробари сатҳи баҳр муайян карда мешавад. Фишори 1 атм 101,325 Па мебошад.
   • Ҳарорати гази идеалӣ ҳангоми зиёд шудани ҳаҷм меафзояд ва ҳангоми кам шудани ҳаҷм кам мешавад. Ин муносибат бо Қонуни Чарлз номгузорӣ шудааст (ба номи олим Жак Шарл). Формулаи математикии ин k = V / T мебошад, ки дар он k - муносибати доимии байни ҳаҷм ва ҳарорат, V - ҳаҷм ва T - ҳарорат.
   • Ҳарорати газ дар ин муодила бо дараҷаи Келвин ва дараҷаи Келвин бо илова кардани дараҷаи Цельсий ба 273 ҳисоб карда мешавад.
   • Ин ду муносибатро ба муодилаи ягона якҷоя кардан мумкин аст: k = PV / T, ё онҳоро ҳамчун PV = kT навиштан мумкин аст.

2. 

   
   
   Воҳиди массаеро, ки барои чен кардани газ истифода мешавад, муайян мекунад. Газ ҳам масса ва ҳам ҳаҷм дорад. Ҳаҷмҳо одатан бо литрҳо (л) чен карда мешаванд, аммо ду массаи газ мавҷуданд.
   • Массаҳои маъмулӣ бо грамм ё агар миқдори кофӣ калон бошад, бо килограмм чен карда мешаванд.
   • Азбаски аксарияти газҳо одатан хеле сабуканд, онҳо инчунин бо шакли дигари масса, ки массаи молярӣ ё молярӣ ном доранд, чен карда мешаванд. Массаи молярӣ ҳамчун ҷамъи массаи атомии ҳар як атом дар таркиби газ муайян карда мешавад, бо массаи ҳар як атом бо массаи карбон (арзиши 12) муқоиса карда мешавад.
   • Азбаски атомҳо ва молекулаҳо барои ҳисоб кардан хеле хурданд, массаи газ дар молҳо муайян карда мешавад. Миқдори молҳо дар миқдори газро бо роҳи тақсим кардани массаи газ ба массаи молярии он ҳисоб кардан мумкин аст ва бо ҳарфи n ишора карда мешавад.
   • Мо метавонем ҳама гуна доимии k-ро дар муодилаи газ бо ҳосили n, миқдори молҳо ва доимии нав иваз намоем. Ҳоло мо муодилаи nR = PV / T ё PV = nRT дорем.
   • Қимати R аз воҳиди ченкунии фишор, ҳаҷм ва ҳарорати газ истифода мешавад. Агар ҳаҷм бо литр, ҳарорат дар градус Келвин ва фишор дар атмосфера бошад, ин 0,0821 л атм / К моль аст. Шумо инчунин метавонед 0,0821 L atm K mol нависед, то дар воҳидҳои ченкунӣ слеши тақсимот истифода нашавад.

3. 

   
   
   Қонуни фишори қисман Далтон. Ин қонунро кимиёшинос ва физик Ҷон Далтон пешниҳод кардааст, ки бори аввал мафҳуми унсури кимиёвии аз атомҳо сохташударо пешниҳод кард. Қонуни Далтон мегӯяд, ки фишори умумии омехтаи газ фишори умумии ҳар як газ дар омехта мебошад.
   • Қонуни Далтонро пас аз P ба муодила навиштан мумкин аст_ҳамагӣ = P₁ + P₂ + P₃ ... бо миқдори фишори P ба миқдори газҳои омехта.
   • Ҳангоми муомила бо газҳое, ки фишори қисмашон номаълум аст, аммо ҳаҷм ва ҳарораташон маълум аст, муодилаи қонуни Далтонро таҳия кардан мумкин аст. Фишори қисмии газ фишорест, ки ҳамон миқдори газро дар зарфе, ки танҳо онро дар бар мегирад, ба амал меорад.
   • Барои ҳар як фишори қисмӣ, мо метавонем муодилаи идеалии гази PV = nRT-ро ба шакле нависем, ки P танҳо дар тарафи чапи аломати баробар бошад. Ҳамин тариқ, мо бояд ду тарафро ба V тақсим кунем: PV / V = ​​nRT / V. Ду V дар тарафи чап бартараф карда шуда, дар охири P = nRT / V боқӣ мемонанд.
   • Пас ин формуларо бо ҳарфи Р дар тарафи рости муодилаи қисмии фишор иваз намоед: P_ҳамагӣ = (nRT / V) ₁ + (nRT / V) ₂ + (nRT / V) ₃ …
   таблиғ

Қисми 2 аз 3: Фишори қисмиро ҳисоб кунед, пас фишори умумиро

1. 

   
   
   
   
   Муодилаҳои фишори қисмиро барои масъалаҳои додашуда муайян кунед. Барои тасаввур кардани ин ҳисоб, фарз кунем, ки мо як шишаи 2 литр дорем, ки дорои 3 газ аст: нитроген (Н.₂), оксиген (О.₂) ва диоксиди карбон (CO₂). Ҳар як газ 10 г дорад ва ҳарорати ҳар як газ дар баллон 37 дараҷа аст.Мо бояд фишори қисмии ҳар як газ ва фишори умумии омехтаи газро, ки ба силиндр таъсир мекунад, пайдо кунем.
   • Муодилаи қисмии фишор ба таври зерин навишта мешавад: P_ҳамагӣ = P_{Нитроген} + P_{оксиген} + P_{ду оксиди карбон}.
   • Азбаски мо фишори ҳар як газро меҷӯем, ҳаҷм, ҳароратро медонем ва шумораи молии ҳар як газро аз рӯи массаи онҳо ёфтан мумкин аст, муодила ба нав сабт карда мешавад: P_ҳамагӣ = (nRT / V) _{Нитроген} + (nRT / V) _{оксиген} + (nRT / V) _{ду оксиди карбон}

2. 

   
   
   Ҳароратро ба дараҷаи Кельвин табдил диҳед. Ҳарорати газҳо 37 дараҷа гарм аст, бинобар ин мо 37 плюс 273 илова карда, 310 дараҷаи Кро ба даст меорем.

3. 

   Дар шиша миқдори молҳои ҳар як газро ёбед. Шумораи молҳои газ ин массаи газест, ки ба массаи молярии он тақсим карда мешавад, ки дар он массаи молярӣ массаи умумии ҳар як атом, ки моддаро ташкил медиҳад.
   • Барои гази аввал нитроген формулаи молекулавӣ дорад (N₂), ҳар як атом массааш 14. Азбаски молекулаи нитроген ду атом дорад, мо бояд 14-ро ба 2 зарб занем, то вазни молекулавии нитрои 28-ро ба даст орем. Пас массаро бо грамм ба 10г тақсим кунем. 28-ро диҳед, то миқдори молҳоро гиред ва натиҷаро тақрибан 0,4 mol гази нитроген гиред.
   • Барои гази дуюм, оксиген формулаи молекулавӣ дорад (О₂), ҳар як атом массаи 16 дорад. Молекулаи оксиген инчунин ду атом дорад, мо бояд 16-ро ба 2 зарб занем, то миқдори оксиген 32-ро ба даст орем. 10г-ро ба 32 тақсим кардан натиҷаи тақрибан медиҳад. 0.3 шишаи оксиген дар шиша.
   • Гази сеюм формулаи гази карбон (CO) мебошад₂), 3 атом мавҷуд аст: як атоми карбон бо массаи 12, ду атоми оксиген бо ҳар як атоми массааш 16. Мо массаи се атомро илова мекунем: 12 + 16 + 16 = 44 масса аст молекула. 10гро ба 44 тақсим кардан тақрибан 0,2 молек гази карбон медиҳад.

4. 

   
   
   Арзиши мол, ҳаҷм ва ҳароратро ба муодила пайваст кунед. Ҳоло муодила чунин менамояд: P_ҳамагӣ = (0.4 * R * 310/2) _{Нитроген} + (0,3 * R * 310/2) _{оксиген} + (0,2 * R * 310/2) _{ду оксиди карбон}.
   • Барои соддагӣ, мо воҳиди ченакро барои арзишҳо тарк мекунем. Ин воҳидҳо пас аз ҳалли муодила нобуд карда мешаванд ва танҳо воҳиди ченаки натиҷа дар фишор боқӣ мемонад.

5. 

   Қимати доимии R -ро иваз кунед. Мо натиҷаҳои фишори қисман ва умумиро дар атмосфера кор карда мебарем, аз ин рӯ R R 0,0821 L атм / К молро истифода мебарем. Гузоштани ин қимат ба муодила ҳосили P медиҳад_ҳамагӣ =(0,4 * 0,0821 * 310/2) _{Нитроген} + (0,3 *0,0821 * 310/2) _{оксиген} + (0,2 * 0,0821 * 310/2) _{ду оксиди карбон}.

6. 

   Фишори қисмии ҳар як газро ҳисоб кунед. Ҳоло, ки мо арзишҳои худро васл кардем, чизи дигаре бояд ҳал кард.
   • Барои фишори қисмии нитроген 0,4 молро ба доимии 0,0821 ва ҳарорат 310 дараҷаи К зарб карда, баъд ба 2 литр тақсим кунед: 0.4 * 0.0821 * 310/2 = 5.09 атм (тақрибан).
   • Барои фишори қисмии оксиген 0,3 молро ба доимии 0,0821 ва ҳарорат 310 дараҷа К зарб кунед, сипас ба 2 литр тақсим кунед: 0.3 * 0.0821 * 310/2 = 3.82 атм (тақрибан).
   • Барои фишори парсиалии диоксиди карбон 0,2 молро ба доимии 0,0821 ва ҳарорат 310 дараҷаи К зарб карда, сипас ба 2 литр тақсим кунед: 0.2 * 0.0821 * 310/2 = 2.54 атм (тақрибан).
   • Акнун ин фишорҳоро илова кунед, то фишори умумиро ёбед: P_ҳамагӣ = 5.09 + 3.82 + 2.54 = 11.45 атм (тақрибан).
   таблиғ

Қисми 3 аз 3: Фишори умумиро ҳисоб кунед, пас фишори қисмиро

1. 

   Тавре, ки дар боло муодилаи қисмии фишорро муайян кунед. Боз ҳам, фарз мекунем, ки мо як шишаи 2 литр дорем, ки дорои 3 газ аст: нитроген (Н.₂), оксиген (О.₂) ва диоксиди карбон (CO₂). Ҳар як газ 10 г дорад ва ҳарорати ҳар як газ дар баллон 37 дараҷа аст.
   • Ҳарорати Келвин ҳоло ҳам 310 дараҷа аст ва ба монанди боло, мо тақрибан 0,4 моля нитроген, 0,3 молек оксиген ва 0,2 молекоксиди карбон дорем.
   • Ба ҳамин монанд, мо натиҷаҳоро дар атмосфера ҳисоб карда, арзиши R аз 0.0821 L atm / K mol истифода мебарем.
   • Дар ин лаҳза муодилаи қисмии фишор боқӣ мемонад: P_ҳамагӣ =(0,4 * 0,0821 * 310/2) _{Нитроген} + (0,3 *0,0821 * 310/2) _{оксиген} + (0,2 * 0,0821 * 310/2) _{ду оксиди карбон}.

2. 

   Шумораи молҳои ҳар як газро дар баллон илова кунед, то миқдори умумии омехтаи газро ёбед. Азбаски ҳаҷмҳо ва ҳароратҳои газҳои силиндрӣ якхела мебошанд ва массаи молекулавии ҳар як газ низ бо ҳамон собит зарб карда мешавад, мо метавонем хусусияти тақсимоти математикаро барои навсозии муодила истифода барем. Раванди P аст_ҳамагӣ = (0,4 + 0,3 + 0,2) * 0,0821 * 310/2.
   • Ба он 0,4 + 0,3 + 0,2 = 0,9 мол омехтаи газ илова кунед. Муодила минбаъд ба P кам карда мешавад_ҳамагӣ = 0,9 * 0,0821 * 310/2.

3. 

   Фишори умумии омехтаи газро ёбед. 0.9 * 0.0821 * 310/2 = 11.45 mol (тақрибан) гиред.

4. 

   Таносуби ҳар як газеро, ки омехтаро ташкил медиҳад, ёбед. Шумо миқдори молҳоро дар як газ ба миқдори умумии омехтаи газ тақсим мекунед.
   • Мо 0,4 mol азот дорем, аз ин рӯ мо дар омехтаи газ 0,4 / 0,9 = 0,44 (44%) мегирем (тақрибан).
   • Мо 0,3 молии оксиген дорем, аз ин рӯ 0,3 / 0,9 = 0,33 (33%) -ро дар омехтаи газ мегирем (тақрибан).
   • Мо 0,2 mol диоксиди карбон дорем, бинобар ин 0,2 / 0,9 = 0,22 (22%) -ро дар омехтаи газ мегирем (тақрибан).
   • Гарчанде ки фоизи тақрибан дар боло овардашуда ҳамагӣ 0,99-ро ташкил медиҳад, дар асл даҳҳо даҳҳо такрор мешаванд ва ҳаҷми он пас аз вергул қатори 9s мебошад. Аз рӯи таъриф, ин ба 1 ё 100 фоиз баробар аст.

5. 

   Таносуби масса дар як газро ба фишори умумӣ зарб кунед, то фишори қисмиро ёбед.
   • 0.44 * 11.45 = 5.04 атм (тақрибан) гиред.
   • 0.33 * 11.45 = 3.78 атм (тақрибан) гиред.
   • 0.22 * 11.45 = 2.52 атм (тақрибан) гиред.
   таблиғ

Маслиҳат

• Шумо аввал ихтилофи ночизеро дар байни ҳисобу китоби фишори қисмӣ ва ҳиссаи фишори аввал ва ҳиссаи фишори ҷисмонӣ мушоҳида мекунед. Дар хотир доред, ки қиматҳои ҳисобшуда танҳо тахминӣ мебошанд, зеро мо 1 ё 2 ададро пас аз вергул мудаввар мекунем, то онҳоро соддатар кунем.Агар мо ҳисобкунакро барои ҳисобкунӣ бидуни яклухткунӣ истифода барем, пас каҷравии ин ду усул ҳатто камтар хоҳад буд, ҳатто.

Огоҳӣ

• Барои ғаввосон, донистани фишори ҷузъии газ махсусан муҳим аст, зеро он бо ҳаёти онҳо алоқаманд аст. Фишори парсиалии оксиген, ки хеле паст аст, метавонад боиси гум шудани ҳуш ё марг гардад, дар ҳоле ки фишори қисман азот ё оксиген метавонад заҳролудшавӣ кунад.

Чӣ ба шумо лозим аст

• Ноутбук
• Китоби маълумотӣ оид ба массаи атом / массаи молярӣ