Ideal no gasno stanje-čisti gasovi

1. Idealno gasno stanje-čisti gasovi Parametri P, V, T i n nisu nezavisni. Odnos između njih eksperimentalno je utvrđeni izražava se kroz gasne zakone. • Gasni zakoni: • Bojl-Maritov: PV=const.prikonstantnimTin • Gej-Lisakov: VTprikonstantnimPin • Šarlov:PTprikonstantnimVin • Avogadrov: VnprikonstantnimPiT Jednačina idealnog gasnog stanja: PV = nRTRje molarna gasna konstanta

2. Idealno gasno stanje-smeše gasova Ako gasni zakoni i jednačina idealnog gasnog stanja važi za čiste gasove, važiće i za smešu gasova. • Gasni zakoni za smešu gasova: • Daltonov: P=P1 + P2 + P3 +... Pi prikonstantnojT • Pi=niRT/V=xiP • 2. Amagaov: V=V1+V2+V3+...ViprikonstantnimPiT • Vi=niRT/P=xiV • Srednja molarna masa:

3. Jedinice pritiska

4. Vežba 1.1 1.a. Pretvoriti 723 torr u kilopaskale (kPa). 1.b.Atmosferski pritisak na Marsu iznosi 0,61 kPa. Koliko iznosi ovaj pritisak u torima? Rešenje: (723 torr) x (101,325 kPa/760 torr) = 96,39 kPa Rešenje: 610:133,322=4,58 Torr

5. Vežba 1.2 • Koliko atoma Xe ima u uzorku koji sadrži 2,8 mol Xe? Rešenje: (2,8 mol) x (6.022 x 1023 mol-1) = 1,69 x 1024

6. Vežba 1.3 • (a) Koju količinu H2O ima 200 g vode? • (b) Koliko molekula H2O ima u 100 g vode? • (a) 200 g x (1 mol/18,015 g) = 11,1 mol • (b) 100 g x (1 mol/18,015 g) x (6.02214 x 1023 mol-1) = 3,34 x 1024molekula

7. Vežba 1.4. • Propan se koristi kao gas u spreju za osvežavanje vazduha. Koja je zapremina propana ako se 2 dm3 sa pritiska od 1 atm komprimuje do 3,5 atm na konstantnoj temperaturi. Rezultat izraziti u jedinici SI sistema. • Rešenje:

8. Vežba 1.5. U industrijskom procesu azot se zagreva do 500 K u sudu konstantne zapremine. Ako je na 300K pritisak gasa 100 atm, koliki pritisak (u Pa) će gas pokazivati na 500 K? Isto Početno Isto Krajnje Isto Isto Primedba:Eksperiment pokazuje da je stvarni pritisak 183 atm pod ovim uslovima, tako da pretpostavka idealnog gasnog stanja dovodi do greške od oko 10%

9. Vežba 1.6.

10. Vežba 1.7. • Koja je krajnja zapremina gasa u SI koji se greje od 250oC do 1000oC čiji pritisak raste od 20,0 kPa do 150,0 kPa, ako je početna zapremina 25 mL? Rešenje: Rešenje: V2 = (p1V1/T 1)(T2 /p2) V2 = (20,0 kPa x 25 mL/ 523,15 K)(1273,15 K / 150,0 kPa) = 8,11 mL=8,11·10-6m3

11. Vežba 1.8.

12. Vežba 1.9. • Izračunati pritisak 2,22 g ugljendioksida zatvorenog u balon zapremine od 1 L na 57oC. • Rešenje: p = nRT/V = (m/M)RT/V • p = (2,22 g/44,01 g mol-1) x (8,3145 kPa L K-1 mol-1) • x(330,15 K/1 L)= 138,47 kPa

13. Vežba 1.10 • Izračunati molsku frakciju N 2, O2, i Ar u suvom vazduhu na nivou mora ako se 100 g vazduha sastoji od 75,5 g N2, 23,2 g O2i 1,3 g Ar. Rešenje: 75,5 (g N2) /28(g/mol)= 2,70 mol N2; 1,3(gAr)/40(g/mol)=0,0325mol Ar 23,2 (g O2 /32g/mol)= 0,725 mol O2; 1,3 g Ar = 0,033 mol Ar. Ukupno = 3,46 mol gas xN2 = 0,781; xO2 = 0,210; xAr = 0,009

14. Domaći!19.10.2009 1. Izračunati srednju molarnu masu vazduha.

15. Srednja molarna masa vazduha Izračunati srednju molarnu masu vazduha. xN2=0,78 MN2=28g/mol xO2=0,21 MO2=32g/mol xAr=0,01 Mar=40g/mol

16. Vežba 1.11 Vazduh približno sadrži 80% azota i 20% kiseonika (molarnih). Ako se 6 g vodonika doda u balon zapremine 22,414 L na 0oC i prvobitno napunjenog vazduhom pri pritisku od 1 atm, kolika će biti srednja molarna masa smeše vazduha i vodonika.

17. Rešenje Zapremina od 22,4 L pri STP sadrži 1 mol.

18. Vežba 1.12 • Smeša vodonika i helijuma sadrži 25.0 masenih % vodonika. Koliki je parcijalni pritisak (mmHg) vodonika u smeši pri STP?(Relativne atomske mase: H = 1.008, He = 4.00).

19. Rešenje:

20. Vežba 1.13 • Koliki je parcijalni pritisak He (u atm) u smeši 1,0g g H2 and 5.0 g He in cilindru zapremine 5,0 L na 20,0oC?(Relatvne atomske mase: H = 1.008, He = 4.00).

21. Rešenje

22. Vežba 1.14 • Izračunati parcijalni pritisak gasa (u kPa) koji se sastoji od 2,50 g kiseonika i 6,43 g ugljendioksida pri ukupnom pritisku od 88 kPa. Rešenje: 2,50 g/32 g/mol= 0,0781 mol O2; 6,43 g/44 g/mol = 0,146 mol CO2; Ukupno = 0.224 mol gasa xO2 = 0,349; xCO2 = 0,652 pO2 = xO2p = 30,71 kPa; pCO2 = xCO2p = 57,38 kPa

23. Vežba 1.15 • Dva odvojena balona sadrže gasove A i B. Gustina gasa A je tri puta veća od gustine gasa B, a molarna masa gasa A je jednaka četvrtini molarne mase gasa B. Ako su gasovi na istoj temperaturi i u idealnom gasnom stanju, odnos pritisaka gasova A i B je: a) 1 b) 12 c) 13 d) 4 e) 5 f) ne znam

24. Rešenje

25. Vežba 16 • Koja od sledećih relacija ne daje pravu liniju kada se prikaže grafički za He?I. P od T pri V,n=const.II. V od T pri P,n=const. III. P od V pri T,n=const. • Odgovor • I b) I i II c) II i III d) III e) II f) I i III

26. Vežba 17

27. Vežba 18

28. Pitanja Koji zakoni važe za idealno gasno stanje? Nula idealno gasne skale temperatura iznosi u celzijusovim stepenima: Pri kojim uslovima se gas približava idealnom gasnom stanju? Vrednost molarne gasne konstante R u SI sistemu jedinica iznosi: Šta je Avogardova konstanta i koliko iznosi? Šta je parcijalni pritisak gasa i u kakvom odnosu je sa ukupnim pritiskom gasne smeše?

29. Vežba 19 • Vodonik će disosovati u atome na dovoljno visokoj temperaturi. Kolika će biti gustina vodonika na 2000oC ako 33% disosuje u atome a pritisak je 1 bar? a) 1 g/cm3 b) 7,95 g/L c) 7,95∙10-3 kg/m3 d) 7,95 kg/m2 e) 110-3kg/m3 f) ne znam

30. Rešenje

31. Vežba 20 • Sud je podeljen u dva dela. Deo A sadrži gas A na 400K i 5 atm. Deo B sadrži gas B na 400 K i 8 atm. Pregrada između delova je uklonjena. Molska frakcija gasa A u smeši je xA = 0.581395. Krajnja zapremina je 29 ℓ. Odrediti početnu zapreminu delova A i B.

32. Rešenje: