1.22 Výpočet látkového množství plynu ze zadaného objemu

Řešení:

V(O2) = 10 dm3

n(O2) = ?

  • 1. postup – úvahou s využitím přímé úměrnosti

    1. víme, že objem 1 molu molekul kyslíku za standardních podmínek udává jeho standardní molární objem Vm0(O2), pro který podle (35) platí Vm0(O2) ≐ 22,414 dm3⋅mol-1

    2. podle a. tedy můžeme využít úměru (41): 1 mol O2...........22,414 dm3

    3. hledané látkové množství 10 dm3 molekul kyslíku pak můžeme vypočítat užitím přímé úměrnosti:

      1 mol O2..................22,414 dm3
      x mol O2..................10 dm3
                                                                                                                                       
      x : 1 = 10 : 22,414
      x = 

       ≐ 0,446 mol

      x ≐ 0,45 mol molekul kyslíku ~ n(O2)
  • 2. postup – dosazením do odvozeného vztahu

    1. využijeme odvozený vztah (32) pro látkové množství:

    2. do vztahu z a. dosadíme zadanou hodnotu V(O2) = 10 dm3 a molární objem Vm(O2) = Vm0(O2) ≐ 22,414 dm3⋅mol-1 (neboť reakce probíhá za standardních podmínek):

      n(O2) =  ≐ 0,45 mol

Odpověď: 10 dm3 molekul kyslíku za standardních podmínek je 0,45 mol tohoto prvku.


1.23 Výpočet objemu plynu ze zadaného látkového množství

Řešení:

n(O2) = 2 mol

V(O2) = ?

  • 1. postup – úvahou s využitím přímé úměrnosti

    1. víme, že objem 1 molu molekul kyslíku za standardních podmínek udává jeho standardní molární objem Vm0(O2), pro který podle (35) platí Vm0(O2) ≐ 22,414 dm3⋅mol-1

    2. podle a. tedy můžeme využít úměru (41): 22,414 dm3..........1 mol O2

    3. hledaný objem 2 molů molekul kyslíku pak můžeme vypočítat užitím přímé úměrnosti:

      22,414 dm3..................1 mol O2
      x dm3..................2 mol O2
                                                                                                                                       
      x : 22,414 = 2 : 1
      x = 

       ≐ 44,828 dm3

      x ≐ 44,83 dm3 molekul kyslíku ~ V(O2)
  • 2. postup – dosazením do odvozeného vztahu

    1. využijeme odvozený vztah (33) pro objem:

    2. do vztahu z a. dosadíme zadanou hodnotu n(O2) = 2 mol a molární objem Vm(O2) = Vm0(O2) ≐ 22,414 dm3⋅mol-1 (neboť reakce probíhá za standardních podmínek):

      V(O2) = n(O2) ⋅ Vm(O2) =  ≐ 44,83 dm3

Odpověď: Objem 2 molů molekul kyslíku za standardních podmínek je 44,83 dm3.


1.24 Výpočet počtu molekul plynu ze zadaného objemu

Řešení:

V(N2) = 10 dm3

n(N2) = ?

  • 1. postup – úvahou s využitím přímé úměrnosti

    1. nejdříve vypočteme látkové množství N2

      1. víme, že objem 1 molu molekul dusíku za standardních podmínek udává jeho standardní molární objem Vm0(N2), pro který podle (35) platí Vm0(N2) ≐ 22,414 dm3⋅mol-1

      2. podle a. tedy můžeme využít úměru (41): 1 mol N2...........22,414 dm3

      3. hledané látkové množství 10 dm3 molekul dusíku pak můžeme vypočítat užitím přímé úměrnosti:

        1 mol N2..................22,414 dm3
        x mol N2..................10 dm3
                                                                                                                                         
        x : 1 = 10 : 22,414
        x = 

         ≐ 0,446 mol

        x ≐ 0,45 mol molekul dusíku ~ n(N2)
    2. pomocí látkového množství z a. vypočteme počet molekul N2

      1. víme, že počet částic v jednom molu molekul dusíku udává Avogadrova konstanta NA ≐ 6,022⋅1023 (21)

      2. podle A. tedy můžeme využít úměru (40):

        6,022⋅1023 molekul dusíku...........1 mol N2

      3. hledaný počet částic v 0,45 molech molekul dusíku pak můžeme vypočítat užitím přímé úměrnosti:

        6,022⋅1023 molekul dusíku..................1 mol N2
        y molekul dusíku..................0,45 mol N2
                                                                                                                                         
        : 6,022⋅1023 = 0,45 : 1
        y = 

        y ≐ 2,71⋅1023 molekul N2 ~ N(N2)
  • 2. postup – postupným dosazováním do jednoduchých vztahů

    1. využijeme odvozený vztah (32) pro látkové množství:

    2. dále využijeme odvozený vztah (23) pro počet částic:

    3. vztah a. dosadíme do vztahu b., čímž dostaneme vztah:

      (vztah pro N můžeme rovněž odvodit ze vztahu (43))

    4. do vztahu c. můžeme dosadit známé hodnoty: V(N2) = 10 dm3, Vm(N2) = Vm0(O2) ≐ 22,414 dm3⋅mol-1 a NA ≐ 6,022⋅1023 mol-1:

      N(N2) =  ≐ 2,69⋅1023 molekul N2

Odpověď: V nádobě bude za standardních podmínek 2,71⋅1023 (resp. 2,69⋅1023) molekul dusíku.


 
Pro tvorbu webových stránek bylo využito designu
Servisního střediska pro e-learning na MU.
Technicky realizovala a odpovědnost za funkčnost nese
Veronika Švandová (2008).