10 жаратылыстану-математика бағытындағы 10-сыныбына арналған оқулық 1-бөлім

Авогадро заңының бірінші салдары


Бірдей жағдайда әртүрлі газдардың бірдей молекулалары бірдей көлем алады:

N1	=	N2
Егер T1	= T2		, олай болса V1 = V2
p	=	p
1		2

101

Cыртқы жағдай бірдей болғанда газдың бір молінің көлемі (яғни 6,02 · 1023 молекула) тұрақты болып қалады.

Газдың бір молінің көлемі мольдік көлем деп аталады және V_m деп белгіленеді.

Газдың мольдік көлемі температура мен қысымға тәуелді (46-сурет).

46-сурет. Газдың мольдік көлемі

Химияда қалыпты жағдайдағы мольдік көлемді қолданады (27-кесте).

27-кесте

Қалыпты жағдай (қ.ж.)
Температура 0°С, немесе 273 К (273 К Қысым 1 атм. (атмосфера), немесе
Цельсий бойынша 0°С) 760 мм. сын. бағ. (миллиметр сынап
бағанасы), немесе 101325 Па (паскаль)
≈101,3 кПа (килоПаскаль)
Кез келген газдың бір молі қалыпты жағдайда 22,4 л көлем алады.


V_m(газ) = 22,4 л/моль.

Мысалы, 2 г сутек Н₂ (1 моль) және 32 г оттек О₂ (1 моль) көлемдері бірдей, 22,4 л-ге тең.

Газдың мольдік көлемін V_m біле отырып, кез келген газдың көлемін
V, зат мөлшері мен массасын есептеуге болады:

22. 
    = V_m · n; V = V_m · _M^m .
    

102

Газдардың салыстырмалы тығыздықтарын есептеуге Авогадро заңының екінші салдары қолданылады.

Кез келген заттың тығыздығы ρ — зат массасының m оның көлеміне

V қатынасына тең:

• 
  = ^m_V .
  

Кез келген газдың 1 молінің массасы мольдік массаға тең болады, ал көлемі мольдік көлемге тең V_m. Сондықтан газдың тығыздығы:

• 
  ₌ ^Mãàç _.
  

(газ)_Vm

• 
  және Y екі газын алып, олардың тығыздықтарын, мольдік массаларын ρ(X), M(X) және ρ(Y), M(Y) деп белгілейік. Газдардың тығыздықтары мынаған тең:
  

ρ(X) = ^M(X) ; ρ(Y) = ^M(Y) .

^Vm Vm

Бұл газдардың тығыздықтарының қатынасы ρ(X)/ρ(Y) Х газының

Y газымен салыстырғандағы тығыздығы деп аталады және D_Y(X):

D	(X) =	ρ(X)	=	M ( X) ⋅ Vm	=	M(X)	.
Y		ρ(Y)		Vm ⋅ M( Y )		M(Y)

Сонымен:


Бір газдың екінші газбен салыстырғандағы тығыздығы (M және M_r сан жағынан тең болғандықтан) олардың мольдік немесе салыстырмалы


молекулалық массаларының қатынасына­ тең:

DY(X) =	M(X)	=	Mr ( X)	.
	M(Y)		Mr ( Y )

Газдардың салыстырмалы тығыздығы өлшемсіз шама.


Мысал. Көмірқышқыл газының: а) сутек және ә) ауа бойынша са-лыстырмалы тығыздығы неге тең?


Шешуі:

а) D

(CO

) =

Mr ( CO2 )

=

44

= 22;

M(H)

2

H2

2

r2

ә) D

(CO

) =

Mr ( CO2 )

=

44

= 1,5.

ауа

2

^Mr ^(aya ^)

29

Әрекеттесуші газдар көлемдерінің бір-біріне және олардың әрқайсысының реакция нәтижесінде түзілген газ тәрізді өнімдерінің көлемдеріне қатынасы кіші бүтін сандар қатынасындай болады.

Бірдей жағдайда (Т және Р бірдей болғанда) әртүрлі газдардың бірдей көлемінде (V) молекулалар саны (N) бірдей болады. Бірдей жағдайда әртүрлі газдардың

103

бірдей молекулалары бірдей көлем алады. Сыртқы жағдай бірдей болғанда газдың бір молінің көлемі (яғни 6,02 · 1023 молекула) тұрақты болып қалады.

Газдың бір молінің көлемі мольдік көлем деп аталады, V_m деп белгіленеді. Кез келген газдың бір молі қалыпты жағдайда 22,4 л көлем алады. Бір газдың екінші газбен салыстырғандағы тығыздығы олардың мольдік­ немесе салыстырмалы молекулалық массаларының қатынасына тең.

1. Көлемдік қатынас заңын тұжырымдаңдар.


2. Авогадро заңын тұжырымдаңдар.
3. Қандай жағдайларда газдар Авогадро заңына бағынбайды? Неліктен?
4. Авогадро заңының бірінші салдарын тұжырымдаңдар.
5. Газдың мольдік көлемі деген не?
6. Газдың мольдік көлемі қандай бірлікпен өлшенеді?
7. Авогадро заңының екінші салдарын тұжырымдаңдар.
8. а) Заттың тығыздығы; ә) бір газдың басқа газбен салыстырмалы тығыздығы деген не? Бұл шамалардың өлшем бірліктері қандай?


9. Газдың салыстырмалы тығыздығы неге тең?

•1. Көлемі 2 л пропенді C3Н6 жағуға қажетті оттектің көлемін табыңдар. Жауабы: 9 л.

•2. а) 12,04 · 1023 молекула хлор Cl2; ә) 2 моль Cl2; б) 14,2 г Cl2; в) 6,02 · 1023 молекула О2 қандай көлем алады?
•3. H2S, NH3, CO2, C2H6 газдарының ауа бойынша салыстырмалы тығыздықтарын есептеңдер.
•4. Белгісіз газдың (қ.ж.) тығыздығы 1,34 г/л. а) 11,2 л газдың массасын есептеңдер; ә) осы көлемдегі молекулалар санын; б) 11,2 л газдың зат мөлшерін ; в) сутек бойынша тығыздығын есептеңдер.


§ 23. МОЛЯРЛЫҚ КОНЦЕНТРАЦИЯ

Бүгінгі сабақта:

• 
  молярлық концентра­ цияны қолданып есеп­ тер шығарамыз
  

Тірек ұғымдар

• 
  Ерітінді
  

• 
  Молярлық концентра-ция
  

Молярлық концентрация 1 л ерітіндідегі еріген заттың зат мөлшерімен анықталады:


c = _Vⁿ
мұндағы c — Х затының молярлық концентра­ циясы (моль/л), n — еріген заттың зат мөлшері (моль); V — ерітінді көлемі (л).
Молярлық концентрация санмен және М
әрпімен де белгіленеді­, мысалы: 3М КОН.


1-есеп. Көлемі 200 мл ерітіндіде 2,69 г ері­ ген мыс (ІІ) хлориді бар. Ерітіндінің моляр­лық концентрациясын анықтаңдар.

104

^Våð-äi
Берілгені:


^V(ер-ді) ^{= 0,2 л}


m(CuCl₂) = 2,69 г


M(CuCl₂) = 134,45 г/моль
c(CuCl₂) = ?
Шешуі:

Молярлық концентрацияны анықтау формуласы:

_{c(CuCl2) =} ^{n( CuCl}2 ⁾ _.
Зат мөлшерін (моль) ескере отырып мынаны аламыз:

n(CuCl2) =					m( CuCl2 )
					M( CuCl2 )
осыдан:				n(CuCl2)
c(CuCl2) =
			M(CuCl2) · V(ер-ді)
сан мәндерін орнына қоямыз:
c(CuCl2) =	2,69					= 0,1 моль/л.
		134,45 ⋅ 0,2

Жауабы: c(CuCl₂) = 0,1 моль/л немесе 0,1 М ерітінді.


2-есеп. Тығыздығы 1030 г/л натрий бромидінің NaBr 4%-дық ерітіндісінің молярлық концентрациясын есептеңдер.

Берілгені:

Шешуі:

ω(NaBr) = 0,04

c(NaBr) =

n( NaBr )

=

m(NaBr) · ρ(ер-ді)

;

ρ

= 1030 г/л

(ер-ді)

^Våp- äi

M(NaBr) · m

(ер-ді)

M(NaBr) = 103 г/моль

c(NaBr) =

ω(NaBr) · ρ(ер-ді)

=

0,04 ⋅ 1030

;

M(NaBr)

103

c(NaBr) = ?

c(NaBr) =

0,4 моль/л.

Жауабы: Ерітіндінің концентрациясы

c = 0,4

моль/л немесе 0,4 М ерітінді.

Молярлық концентрация — 1 л ерітіндіде еріген заттың зат мөлшерімен анықталады. Егер 1 л ерітіндіде 1 моль зат еріген болса, ол ерітінді бір молярлы ерітінді деп аталады.

1.	Молярлық концентрация деген не?
2.	Молярлық концентрацияның өлшем бірлігі қандай?
3.	Молярлық концентрацияны қандай формуламен анықтайды?
•1.	Көлемі 1,2 л 0,1 М калий хроматы K2CrO4	ерітіндісін дайындау үшін тұздың қанша
•2.	массасы қажет?	Жауабы: 23,3 г K2CrO4.
	Тығыздығы 1,615 г/мл-ге тең күкірт қышқылының 70%-дық ерітіндісінің молярлық
	концентрациясын есептеңдер.	Жауабы: 11,53 моль/л

105

•3. Массасы 21,3 г натрий сульфатын 150 г суда еріткенде тығыздығы 1,12 г/мл ерітінді алынды. Ерітіндінің молярлық концентрациясын есептеңдер.
Жауабы: 0,98 М.

•4. Калий гидроксиді КОH ерітіндісінің концентрациясы 3,8 моль/л, оның тығыздығы 1,17 г / мл. Осы ерітіндідегі КОH массалық үлесін (%) есептеңдер.

Жауабы: ω(KOH) = 18%.
•5. Уланғанда асқазан жуу үшін антидот ретінде концентрациясы 0,33 моль/л натрий тиосульфатының (Na2S2O3) ерітіндісі қолданылады. Натрий тиосульфатының 2 л ерітіндісін дайындау үшін қанша грамм натрий тиосульфаты (Na₂S₂O₃) керек?


Жауабы: 104,28 г.