>>> Перейти на полный размер сайта >>>

Учебник для 7 класса

ХИМИЯ

       

§ 13. Объемная доля газа в смеси

В состав воздуха входит несколько различных газов: кислород, азот, углекислый газ, благородные газы, водяные пары и некоторые другие вещества. Содержание каждого из этих газов в чистом воздухе строго определенно.

Для того чтобы выразить состав смеси газов в цифрах, т. е. количественно, используют особую величину, которую называют объемной долей газов в смеси.

Объемной долей газа в смеси называют отношение объема данного газа к общему объему смеси.

Объемную долю газа в смеси обозначают буквой φ (фи).

Что же показывает объемная доля газа в смеси, или, как говорят, каков физический смысл этой величины? Она показывает, какую часть общего объема смеси занимает данный газ.

Если бы нам удалось разделить 100 л воздуха на отдельные газообразные компоненты, мы получили бы около 78 л азота N2, 21 л кислорода О2, 0,03 л углекислого газа СО2, в оставшемся объеме содержались бы так называемые благородные газы (главным образом аргон Аr) и некоторые другие вещества (рис. 77).


Рис. 77. Диаграмма атмосферного воздуха

Давайте рассчитаем объемные доли этих газов в воздухе:

Сумма объемных долей всех газов в смеси всегда равна 1, или 100%:

Тот воздух, который мы выдыхаем, гораздо беднее кислородом (его объемная доля снижается до 16%), зато содержание углекислого газа возрастает до 4% . Такой воздух для дыхания уже непригоден. Вот почему помещение, в котором находится много людей, надо регулярно проветривать.

В химии, в производстве чаще приходится сталкиваться с обратной задачей: определять объем газа в смеси по известной объемной доле. Вычислим, к примеру, какой объем кислорода содержится в 500 л воздуха.

Из определения объемной доли газа в смеси

выразим объем кислорода:

Подставим в уравнение числа и рассчитаем объем кислорода:

Кстати, для приближенных расчетов объемную долю кислорода в воздухе можно принять равной 0,2, или 20%.

При расчете объемных долей газов в смеси можно воспользоваться одной маленькой хитростью. Зная, что сумма объемных долей равна 100%, для «последнего» газа в смеси эту величину можно рассчитать вычитанием из 100% известных величин.

Задача 5. Анализ атмосферы Венеры показал, что в 50 мл ве-нерианской атмосферы содержится 48,5 мл углекислого газа и 1,5 мл азота. Рассчитайте объемные доли газов в атмосфере этой планеты.

2. Вычислим объемную долю азота в смеси, зная, что сумма объемных долей газов в смеси равна 100% :

С помощью какой величины измеряют содержание компонентов в смесях другого типа, например в растворах? Понятно, что в этом случае пользоваться объемной долей неудобно. На помощь приходит новая величина, о которой вы узнаете на следующем уроке.

Вопросы и задания

  1. Что такое объемная доля компонента в газовой смеси?
  2. Объемная доля аргона в воздухе 0,9%. Какой объем воздуха необходим для получения 5 л аргона?
  3. При разделении воздуха было получено 224 л азота. Какие объемы кислорода и углекислого газа были получены при этом?
  4. Объемная доля метана в природном газе составляет 92%. Какой объем этой газовой смеси будет содержать 4,6 мл метана?
  5. Смешали 6 л кислорода и 2 л углекислого газа. Найдите объемную долю каждого газа в полученной смеси.

Рейтинг@Mail.ru