Laboratoorne töö 1 Ideaalgaaside seadused Sissejuhatus Gaasilises olekus aine moleklid täidavad ühtlaselt kogu ruumi, molekulid on pidevas korrapäratus soojusliikumises. Molekulidevahelised kaugused on suured, mistõttu jõud nende vahel on väikesed ja jäetakse sageli arvestamata- ideaalgaas. Gaasiliste ainete mahtu mahtu väljendatakse tavaliselt kokkuleppeliselt nn normaaltingimustel: Temperatuur 273,15 K (0 oC) Rõhk 101 325 Pa (1,0 atm; 760 mm Hg) Aga gaasiliste ainete mahtu võib väljendada ka standardtingimustel: Temperatuur 273,15 K (0 oC) Rõhk 100 000 Pa (0,987 atm; 750 mm Hg) Boyle’i – Marionette’i seadus Konstantsel temperatuuril on kindla koguse gaasi maht (V) pöördvõrdelises sõltuvuses rõhuga (P).
1. Sissejuhatus. Gaasilises olekus aine molekulid täidavad ühtlaselt kogu ruumi, molekulid on pidevas korrapäratus soojusliikumises. Molekulidevahelised kaugused on suured, mistõttu jõud nende vahel on väikesed ja jäetakse sageli arvestamata – ideaalgaas. Gaasiliste ainete mahtu väljendatakse tavaliselt kokkuleppelistel nn normaaltingimustel: temperatuur 273,15 K (0 °C) rõhk 101 325 Pa (1,0 atm; 760 mm Hg) Viimasel ajal soovitatakse kasutada gaaside mahu väljendamiseks ka nn standardtingimusi: temperatuur 273,15 K (0 °C) rõhk 100 000 Pa (0,987 atm; 750 mm Hg) Avogadro seadus. Kõikide gaaside võrdsed ruumalad sisaldavad ühesugusel temperatuuril ja rõhul võrdse arvu molekule (või väärisgaaside korral aatomeid)
Eksperimentaalne töö 1 Süsinikdioksiidi molaarmassi määramine Töö ülesanne ja eesmärk Gaaside saamine laboratooriumis, seosed gaasiliste ainete mahu, temperatuuri ja rõhu vahel, gaasiliste ainete molaarmassi leidmine. Antud töös kasutatakse aja ja reaktiivide kokkuhoiu mõttes süsinikdioksiidi balloonist. Sissejuhatus Ideaalgaaside seadused Gaasilises olekus aine molekulid täidavad ühtlaselt kogu ruumi, molekulid on pidevas korrapäratus soojusliikumises. Molekulidevahelised kaugused on suured, mistõttu jõud nende vahel on väikesed ja jäetakse sageli arvestamata – ideaalgaas. Erinevalt tahketest ainetest ja vedelikest sõltub gaaside maht oluliselt temperatuurist ning rõhust. Gaasiliste ainete mahtu väljendatakse tavaliselt kokkuleppelistel nn normaaltingimustel:
Töö ülesandeks on laboratooriumis gaaside saamine. Samuti õppida tundma seoseid gaasiliste ainete mahu, temperatuuri ning rõhu vahel. Eesmärk on leida gaasilise aine molaarmass, kasutades eelmainitud seoseid gaasiliste ainete omaduste vahel. Sissejuhatus Õhu mahu arvutamiseks (CO2) kolvis normaaltingimusel (V0) kasutatakse valemit: 0 PV T 0 V = 0 PT Gaaside tiheduse valem: g M gaas [ ] 0 mol ρ= 3 dm 22,4 [ ] mol Õhu mass: mõhk = ρ0 õhk ⋅ V0 Suhteline tihedus: m1 D= m2 Katse süstemaatiline viga, kus 44 g/mol on CO2 tegelik molaarmass: g E A =M −44,0 mol Katse suhteline viga: ¿ M CO −44,0∨∙ 100 ES = 2 44,0 Moolide arv: V0 n= Vm Clapeyroni võrrand: m
rõhk 101 325 Pa (1,0 atm; 760 mm/Hg) Gaaside mahu väljendamiseks on võimalik ka kasutada standardtingimusi: temperatuur 273,15 K (0 °C) rõhk 100 000 Pa (0,987 atm; 750 mm Hg) Avogadro seaduse kohaselt sisaldavad kõikide gaaside võrdsed ruumalad ühesugusel temperatuuril ja rõhul võrdse arvu molekule (väärisgaaside korral aatomeid). Kui normaaltingimustel on 1,0 mooli gaasi maht ehk molaarruumala Vm 22,4 dm 3 / mol , siis standardtingimustel Vm 22,7 dm 3 / mol Põhilised ideaalgaaside seadused: Boyle'i seadus: Konstantsel temperatuuril on kindla koguse gaasi maht (V) pöördvõrdelises P1 V2 sõltuvuses rõhuga (P). P2 V1 Charles'i seadus: Konstantsel rõhul on kindla koguse gaasi maht võrdelises sõltuvuses temperatuuriga. Kombineerides saame seose, mida kasutatakse mahu viimiseks ühtedelt tingimustelt teistele, sh. ka normaal- ja standardtingimustele: PV T0 0 0
TTÜ keemiainstituut Anorgaanilise keemia õppetool YKI0020 Keemia alused Laboratoorne töö Töö pealkiri: nr: Ideaalgaaside saamine 1 Õpperühm: Teostaja: KATB12 Õppejõud: Töö teostatud: Protokoll esitatud: Protokoll arvestatud: Viia Lepane 30.09.2013 SISSEJUHATUS Gaasilises olekus aine molekulid täidavad ühtlaselt kogu ruumi, molekulid on pidevas korrapäratus soojusliikumises. Molekulidevahelised kaugused on suured, mistõttu jõud nende
normaaltingimustele. 0 PV T 0 V = P0 T 1 Gaasi suhteline tihedus on ühe gaasi massi suhe teise gaasi massi samadel tingimustel. Gaasi suhteline tihedus on ühikuta suurus ja näitab, mitu korda on antud gaas teisest raskem või kergem. m1 M 1 D= = m2 M 2 Suhtelist tihedust väljendatakse tavaliselt õhu suhtes (õhu keskmine molaarmass, arvestades lämmastiku ja hapniku massivahekorda õhus on 28,96 ≈ 29,0 g/mol). M gaas D õhk =
Temperatuur 273,15 K (0 °C) Rõhk 101 325 Pa (1,0 atm; 760 mm Hg) Gaaside mahu väljendamiseks kasutatakse ka nn standardtingimusi: Temperatuur 273,15 K (0 °C) Rõhk 100 000 Pa (0,987 atm; 750 mm Hg) Avogadro seadus: Kõikide gaaside võrdsed ruumalad sisaldavad ühesugusel temperatuuril ja rõhul võrdse arvu molekule (või väärisgaaside korral aatomeid). Kui normaaltingimustel on 1,0 mooli gaasi maht ehk molaarruumala Vm = 22,4 dm3/mol, siis standardtingimustel 22,7 dm3/mol. Põhilised ideaalgaaside seadused: Boyle'i seadus: Konstantsel temperatuuril on kindla koguse gaasi maht (V) pöördvõrdelises sõltuvuses rõhuga (P). P1 V 2 P V =const = p2 V 1 Charles'i seadus: Konstantsel rõhul on kindla koguse gaasi maht võrdelises sõltuvuses temperatuuriga. V V1 V2 =const = T T 1 T2
Kõik kommentaarid