III Arvutused gaaside ja aurudega (0)

III Arvutused gaaside ja  aurudega  
1. Tühja anumasse , mille ruumala on 18,53 dm3, viidi O . Gaasi rõhk anumas 13 o
2
C juures oli 
1,52 atm. Leida  anumas  oleva O2 mass. 
 
 
 
 
Lahendus: 
 
13oC = (273+13) = 286K 
g
1 ,5 2 a tm * 1 8 ,5 3 d m 3 * 3 2
P * V * M
m o l
m ( O )  =
=  
=  3 8 ,4 g
2
R * T
a tm * d m 3
0 ,0 8 2
* 2 8 6 K
m o l* K
 
 
2. Antud on 5 liitrit kloori normaaltingimustel. Arvutada kloori maht ja mass -10 oC ja 
870mmHg juures. 
 
Lahendus: 
 
Normaaltingimustel - P1=760mmHg, V1=5 L, T1=273K 
Antud tingimustel - P2=870mmHg, V2=?, T2=(-10+273)=263K 
 
1 
P * V * T
1
1
2
7 6 0 m m H g * 5 d m 3 * 2 6 3 K
V  ( C l ) =  
=  4 ,2 1 d m 3
2
2
T * P
2 7 3 K * 8 7 0 m m H g
1
2
 
n(Cl2) = V/Vm = 5L/22,4L/mol = 0,223mol 
m(Cl2) = n*M = 0,223mol*71g/mol = 15,85g 
või Clapeyroni võrrandi järgi: 
 
g
1 ,0 0 a tm * 5 ,0 0 d m 3 * 7 1
P * V * M
m o l
m ( C l )  =
=  
=  1 5 ,8 6 g
2
R * T
a tm * d m 3
0 ,0 8 2
* 2 7 3 K
m o l* K
 
 
3. Gaasisegu sisaldab: H2 – 25%, He – 25%, N2 – 25%, CO2 – 25%. Milline on gaasisegu koostis 
mahuprotsentides? 
 
Lahendus:  
Olgu segu kaalub 100g  
Siis m(H2) = 25g, m(He) = 25g, m(N2) = 25g, m(CO2) = 25g 
n(H2) = n/M = 25g/2g/mol = 12,5mol 
n(He) = n/M = 25g/4g/mol = 6,25mol 
n(N2) = n/M = 25g/28g/mol = 0,89mol 
n(CO2) = n/M = 25g/44g/mol = 0,57mol 
 
Gaaside ruumalad: 
V(H2) = n*Vm = 12,5mol*22,4L/mol = 280L 
V(He) = n*Vm = 6,25mol*22,4L/mol = 140L 
V(N2) = n*Vm = 0,89mol*22,4L/mol = 19,9L 
V(CO2) = n*Vm = 0,57mol*22,4L/mol = 12,7L 
 
Gaaside üldruumala: 280L+140L+19,9L+12,7L = 452,6L 
%(H2)V = (280L/452,6L)*100%=61,9% 
%(He)V = (140L/452,6L)*100%=30,9% 
%(N2)V = (19,9L/452,6L)*100%=4,4% 
%(CO2)V = (12,7L/452,6L)*100%=2,8% 
 
2 
4. Õhk sisaldab mahuliselt 21% hapnikku, 78% lämmastikku ja 1% argooni. Arvutada õhu 
koostis massiprotsentides. 
 
Lahendus: 
Olgu õhu maht on 100L 
Siis V(O2) = 21L, V(N2) = 78L, V(Ar) = 1L. 
n(O2) = V/Vm = 21L/22,4L/mol = 0,94mol 
n(N2) = V/Vm = 78L/22,4L/mol = 3,48mol 
n(Ar) = V/Vm = 1L/22,4L/mol = 0,045mol 
 
Gaaside massid : 
m(O2) = n*M = 0,94mol*32g/mol = 30g 
m(N2) = n*M = 3,48mol*28g/mol = 97g 
m(Ar) = n*M = 0,045mol*40g/mol = 1,8g 
Õhu mass: 30g+97g+1,8g = 128,8g 
 
Õhu koostis massiprotsentides: 
%(O2)m = (30g/128,8g)*100%=23,4% 
%(N2)m = (97g/128,8g)*100%=75,3% 
%(Ar)m = (1,8g/128,8g)*100%=1,4% 
 
5. 50 l hapniku balloonil näitab manomeeter rõhku 85 atm 25 oC juures. Mitu liitrit hapniku 
normaaltingimustel on võimalik saada? Mitu grammi O2 on balloonis? 
 
Lahendus: 
Manomeeter näitab rõhku välisatmosfääri suhtes ehk õhu suhtes. 
Pgaas = Pmanomeeter + Patmosfäär 
Kuna õhu P=1atm, siis balloonis oleva gaasi Pgaas=85atm+1atm = 86atm 
 
Normaaltingimustel - P1=1atm, V1=?, T1=273K 
Antud tingimustel - P2=86atm, V2=50dm3, T2=(25+273)=298K 
 
3 
P * V * T
2
2
1
8 6 a tm * 5 0 d m 3 * 2 7 3 K
V  (O ) =  
=  3 9 3 9 d m 3
1
2
T * P
2 9 8 K * 1 a tm
2
1
 
 
g
1 ,0 0 a tm * 3 9 3 9 d m 3 * 3 2
P * V * M
m o l
m ( O )  =
=  
=  5 6 3 1 g
2
R * T
a tm * d m 3
0 ,0 8 2
* 2 7 3 K
m o l* K
 
või 
n(O2) = V/Vm = 3939L/22,4L/mol = 175,8mol 
m(O2) = n*M = 175,8mol*32g/mol = 5627g 
 
 
6. 200 l autoklaavis lagundati elektrolüüsi abil 5,2 dm3 vett. Millist rõhku näitab manomeeter 
peale protsessi lõppemist 25 oC juures, kui autoklaavis olnud õhu hulka mitte arvestada. 
 
Lahendus: 
Vesi laguneb järgmise reaktsioonivõrrandi järgi: 
2H O → 2H
2
2 + O2 
V(H2O) = 5,2 dm3 = 5200cm3 
ρ(H2O) = 1,00g/cm3 
m(H2O) = ρ*V = 1,00g/cm3*5200cm3 = 5200g 
n(H2O) =m/M = 5200g/18g/mol = 288,9mol 
n(H2) = 288,9mol 
n(O2) = 288,9mol/2 = 144,4mol 
V(H2+ O2) = n*Vm = (288,9mol+144,4mol)*22,4L/mol = 9706L 
 
 
Normaaltingimustel - P1=1atm, V1=9706dm3, T1=273K 
Antud tingimustel - P2=?, V2=200dm3, T2=(25+273)=298K 
 
 
4 
P * V * T
1
1
2
1 a tm * 9 7 0 6 d m 3 * 2 9 8 K
P  (H + O ) =  
=  5 3  a tm
2
2
2
T * V
2 7 3 K * 2 0 0 d m 3
1
2
 
53atm on absoluutne rõhk, manomeeter näitab aga rõhku välisatmosfääri suhtes ehk 
Manomeetri näit = 53atm-1atm = 52atm. 
 
 
 
 
 
 
Kodused ülesanded: 
 
1.  Kui  palju  vett  saab  70  m3  auru,  mis  on  temperatuuril  180  oC  ja  rõhul  8,0  atm, 
kondenseerumisel? 
 
2. Gaasisegu sisaldab 22% heeliumi, 18% vesinikku, 30% lämmastikku ja 30% argooni. Milline 
on segu koostis mahuprotsentides? 
 
3.  Mitu  liitrit  SO2  temperatuuril  35  oC  ja  rõhul  110,5  kPa  on  vaja  25  kg  65%-lise  H2SO4 
saamiseks, kui protsessi saagis 87%? 
 
4. Kinnises  reaktoris  mahuga 75 dm3 oli 0 oC ja 1,0 atm rõhu juures 30 l vesinikku, 15 l hapniku 
ja 30 l lämmastikku. Milline on rõhk balloonis pärast vesiniku põlemist? 
 
5.  Kui  suur  on  gaaside  maht  temperatuuril  50  oC  ja  rõhul  115,5  kPa,  mis  tekivad  36  kg  vee 
elektrolüütilisel lagunemisel? 
 
 
 
5