મોલર વોલ્યુમ. વાયુઓના દાઢનું પ્રમાણ શોધવું

કોઈપણ વાયુયુક્ત પદાર્થોની રચના શોધવા માટે, તમારે દાળના જથ્થા, દાળના દળ અને પદાર્થની ઘનતા જેવા ખ્યાલો સાથે કાર્ય કરવા સક્ષમ હોવા જોઈએ. આ લેખમાં, આપણે જોઈશું કે દાળનું પ્રમાણ શું છે અને તેની ગણતરી કેવી રીતે કરવી?

પદાર્થની માત્રા

જથ્થાત્મક ગણતરીઓ ખરેખર ચોક્કસ પ્રક્રિયા હાથ ધરવા અથવા ચોક્કસ પદાર્થની રચના અને માળખું શોધવા માટે કરવામાં આવે છે. આ ગણતરીઓ અણુઓ અથવા પરમાણુઓના સમૂહના સંપૂર્ણ મૂલ્યો સાથે કરવા માટે અસુવિધાજનક છે કારણ કે તેઓ ખૂબ નાના છે. મોટા ભાગના કિસ્સાઓમાં સાપેક્ષ અણુ સમૂહનો પણ ઉપયોગ કરી શકાતો નથી, કારણ કે તે પદાર્થના દળ અથવા જથ્થાના સામાન્ય રીતે સ્વીકૃત માપ સાથે સંબંધિત નથી. તેથી, પદાર્થના જથ્થાનો ખ્યાલ રજૂ કરવામાં આવ્યો હતો, જે ગ્રીક અક્ષર v (nu) અથવા n દ્વારા સૂચવવામાં આવે છે. પદાર્થની માત્રા એ પદાર્થમાં રહેલા માળખાકીય એકમો (પરમાણુઓ, અણુ કણો) ની સંખ્યાના પ્રમાણસર હોય છે.

પદાર્થના જથ્થાનું એકમ છછુંદર છે.

છછુંદર એ પદાર્થનો જથ્થો છે જેમાં 12 ગ્રામ કાર્બન આઇસોટોપમાં જેટલા અણુઓ હોય છે તેટલા જ માળખાકીય એકમો ધરાવે છે.

1 અણુનું દળ 12 a છે. e.m., તેથી 12 ગ્રામ કાર્બન આઇસોટોપમાં અણુઓની સંખ્યા બરાબર છે:

Na= 12g/12*1.66057*10 થી પાવર-24g=6.0221*10 થી 23 નો પાવર

ભૌતિક જથ્થા Na ને એવોગાડ્રોનો સ્થિરાંક કહેવામાં આવે છે. કોઈપણ પદાર્થના એક છછુંદરમાં 23 કણોની શક્તિ 6.02 * 10 હોય છે.

ચોખા. 1. એવોગાડ્રોનો કાયદો.

ગેસનું મોલર વોલ્યુમ

ગેસનું મોલર વોલ્યુમ એ પદાર્થના જથ્થા અને તે પદાર્થની માત્રાનો ગુણોત્તર છે. આ મૂલ્યની ગણતરી નીચેના સૂત્રનો ઉપયોગ કરીને પદાર્થના દાઢ સમૂહને તેની ઘનતા દ્વારા વિભાજીત કરીને કરવામાં આવે છે:

જ્યાં Vm એ દાઢનું પ્રમાણ છે, M એ દાળનું દળ છે અને p એ પદાર્થની ઘનતા છે.

ચોખા. 2. મોલર વોલ્યુમ ફોર્મ્યુલા.

આંતરરાષ્ટ્રીય સી સિસ્ટમમાં, વાયુયુક્ત પદાર્થોનું દાળનું પ્રમાણ ઘન મીટર પ્રતિ મોલ (m 3 /mol) માં માપવામાં આવે છે.

વાયુયુક્ત પદાર્થોનું દાઢનું પ્રમાણ પ્રવાહી અને ઘન અવસ્થામાં રહેલા પદાર્થોથી અલગ પડે છે જેમાં 1 મોલના જથ્થા સાથેનું વાયુ તત્વ હંમેશા સમાન વોલ્યુમ ધરાવે છે (જો સમાન પરિમાણો મળ્યા હોય તો).

ગેસનું પ્રમાણ તાપમાન અને દબાણ પર આધારિત છે, તેથી ગણતરી કરતી વખતે, તમારે સામાન્ય સ્થિતિમાં ગેસનું પ્રમાણ લેવું જોઈએ. સામાન્ય સ્થિતિને 0 ડિગ્રી તાપમાન અને 101.325 kPa નું દબાણ ગણવામાં આવે છે. સામાન્ય સ્થિતિમાં ગેસના 1 મોલનું દાઢનું પ્રમાણ હંમેશા સમાન અને 22.41 dm 3 /mol જેટલું હોય છે. આ જથ્થાને આદર્શ વાયુનું મોલર વોલ્યુમ કહેવામાં આવે છે. એટલે કે, કોઈપણ ગેસ (ઓક્સિજન, હાઇડ્રોજન, હવા) ના 1 મોલમાં વોલ્યુમ 22.41 dm 3 /m છે.

ચોખા. 3. સામાન્ય સ્થિતિમાં ગેસનું મોલર વોલ્યુમ.

કોષ્ટક "વાયુઓનું મોલર વોલ્યુમ"

નીચેનું કોષ્ટક કેટલાક વાયુઓનું પ્રમાણ દર્શાવે છે:

સમસ્યાઓ હલ કરતા પહેલા, તમારે ગેસનું પ્રમાણ કેવી રીતે શોધવું તેના સૂત્રો અને નિયમો જાણવું જોઈએ. આપણે એવોગાડ્રોનો નિયમ યાદ રાખવો જોઈએ. અને ગેસના જથ્થાની ગણતરી ઘણા સૂત્રોનો ઉપયોગ કરીને કરી શકાય છે, તેમાંથી યોગ્ય એક પસંદ કરીને. જરૂરી સૂત્ર પસંદ કરતી વખતે, પર્યાવરણીય પરિસ્થિતિઓ, ખાસ કરીને તાપમાન અને દબાણ, ખૂબ મહત્વ ધરાવે છે.

એવોગાડ્રોનો કાયદો

તે કહે છે કે સમાન દબાણ અને સમાન તાપમાને, વિવિધ વાયુઓના સમાન જથ્થામાં સમાન સંખ્યામાં પરમાણુઓ હશે. એક છછુંદરમાં રહેલા વાયુના અણુઓની સંખ્યા એવોગાડ્રોની સંખ્યા છે. આ કાયદામાંથી તે અનુસરે છે કે: આદર્શ ગેસનો 1 Kmol (કિલોમોલ), કોઈપણ ગેસ, સમાન દબાણ અને તાપમાને (760 mm Hg અને t = 0*C) હંમેશા એક વોલ્યુમ = 22.4136 m3 ધરાવે છે.

ગેસનું પ્રમાણ કેવી રીતે નક્કી કરવું

• V=n*Vm સૂત્ર મોટાભાગે સમસ્યાઓમાં મળી શકે છે. અહીં લિટરમાં ગેસનું પ્રમાણ V છે, Vm એ વાયુનું મોલર વોલ્યુમ છે (l/mol), જે સામાન્ય સ્થિતિમાં = 22.4 l/mol, અને n એ મોલ્સમાં પદાર્થનું પ્રમાણ છે. જ્યારે પરિસ્થિતિઓમાં પદાર્થની માત્રા હોતી નથી, પરંતુ પદાર્થનો સમૂહ હોય છે, ત્યારે આપણે આ રીતે આગળ વધીએ છીએ: n=m/M. અહીં M એ g/mol (પદાર્થનો દાઢ દળ) છે અને ગ્રામમાં પદાર્થનો સમૂહ m છે. સામયિક કોષ્ટકમાં તે દરેક તત્વ હેઠળ તેના અણુ સમૂહ તરીકે લખાયેલ છે. ચાલો બધા સમૂહને ઉમેરીએ અને ઇચ્છિત એક મેળવીએ.
• તેથી, ગેસના વોલ્યુમની ગણતરી કેવી રીતે કરવી. અહીં કાર્ય છે: હાઇડ્રોક્લોરિક એસિડમાં 10 ગ્રામ એલ્યુમિનિયમ ઓગાળો. પ્રશ્ન: હાઇડ્રોજન કેટલી ઝડપે મુક્ત થઈ શકે છે u.? પ્રતિક્રિયા સમીકરણ આના જેવું દેખાય છે: 2Al+6HCl(g)=2AlCl3+3H2. ખૂબ જ શરૂઆતમાં, આપણે સૂત્ર અનુસાર પ્રતિક્રિયા આપતા એલ્યુમિનિયમ (જથ્થા) શોધીએ છીએ: n(Al)=m(Al)/M(Al). અમે સામયિક કોષ્ટક M(Al) = 27 g/mol માંથી એલ્યુમિનિયમ (દાળ) નો સમૂહ લઈએ છીએ. ચાલો અવેજી કરીએ: n(Al)=10/27=0.37 mol. રાસાયણિક સમીકરણ પરથી જોઈ શકાય છે કે જ્યારે એલ્યુમિનિયમના 2 મોલ્સ ઓગળી જાય છે ત્યારે હાઇડ્રોજનના 3 મોલ બને છે. એલ્યુમિનિયમના 0.4 મોલ્સમાંથી કેટલો હાઇડ્રોજન છોડવામાં આવશે તેની ગણતરી કરવી જરૂરી છે: n(H2)=3*0.37/2=0.56mol. ચાલો ડેટાને ફોર્મ્યુલામાં બદલીએ અને આ ગેસનું પ્રમાણ શોધીએ. V=n*Vm=0.56*22.4=12.54l.

Мв = К· Мr (1)

ક્યાં: K એ 1 g/mol ની બરાબર પ્રમાણસરતા ગુણાંક છે.

હકીકતમાં, કાર્બન આઇસોટોપ માટે 12 6 C Ar = 12, અને અણુઓનો દાઢ સમૂહ (વિભાવના "મોલ" ની વ્યાખ્યા દ્વારા) 12 g/mol છે. પરિણામે, બે સમૂહોના આંકડાકીય મૂલ્યો એકરૂપ થાય છે, જેનો અર્થ K = 1 છે. તે નીચે મુજબ છે. પદાર્થનો દાઢ સમૂહ, જે મોલ દીઠ ગ્રામમાં વ્યક્ત થાય છે, તે તેના સંબંધિત પરમાણુ સમૂહ જેટલું જ સંખ્યાત્મક મૂલ્ય ધરાવે છે(પરમાણુ) વજનઆમ, અણુ હાઇડ્રોજનનો દાઢ સમૂહ 1.008 ગ્રામ/મોલ, મોલેક્યુલર હાઇડ્રોજન - 2.016 ગ્રામ/મોલ, મોલેક્યુલર ઓક્સિજન - 31.999 ગ્રામ/મોલ છે.

એવોગાડ્રોના કાયદા અનુસાર, કોઈપણ ગેસના સમાન સંખ્યામાં પરમાણુઓ સમાન પરિસ્થિતિઓમાં સમાન વોલ્યુમ ધરાવે છે. બીજી તરફ, કોઈપણ પદાર્થના 1 છછુંદરમાં (વ્યાખ્યા પ્રમાણે) સમાન સંખ્યામાં કણો હોય છે. તે અનુસરે છે કે ચોક્કસ તાપમાન અને દબાણ પર, વાયુ અવસ્થામાં કોઈપણ પદાર્થનો 1 મોલ સમાન વોલ્યુમ ધરાવે છે.

પદાર્થ દ્વારા કબજે કરેલ જથ્થા અને તેના જથ્થાના ગુણોત્તરને પદાર્થનું દાઢ વોલ્યુમ કહેવામાં આવે છે. સામાન્ય સ્થિતિમાં (101.325 kPa; 273 K), કોઈપણ ગેસનું દાળનું પ્રમાણ બરાબર છે 22,4l/mol(વધુ સ્પષ્ટ રીતે, Vn = 22.4 l/mol). આ વિધાન આવા ગેસ માટે સાચું છે, જ્યારે તેના પરમાણુઓની એકબીજા સાથેની અન્ય પ્રકારની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ, તેમની સ્થિતિસ્થાપક અથડામણ સિવાય, અવગણના કરી શકાય છે. આવા વાયુઓને આદર્શ કહેવામાં આવે છે. બિન-આદર્શ વાયુઓ માટે, જેને વાસ્તવિક વાયુઓ કહેવામાં આવે છે, દાળના જથ્થા ચોક્કસ મૂલ્યથી અલગ અને સહેજ અલગ હોય છે. જો કે, મોટાભાગના કિસ્સાઓમાં તફાવત ફક્ત ચોથા અને પછીના નોંધપાત્ર આંકડાઓમાં જ પ્રતિબિંબિત થાય છે.

ગેસના જથ્થાનું માપન સામાન્ય રીતે સામાન્ય કરતાં અન્ય પરિસ્થિતિઓમાં કરવામાં આવે છે. ગેસના જથ્થાને સામાન્ય સ્થિતિમાં લાવવા માટે, તમે બોયલ - મેરીઓટ અને ગે - લુસાકના ગેસ નિયમોને સંયોજિત કરતા સમીકરણનો ઉપયોગ કરી શકો છો:

pV / T = p 0 V 0 / T 0

ક્યાં: V એ દબાણ p અને તાપમાન T પર ગેસનું પ્રમાણ છે;

V 0 એ સામાન્ય દબાણ p 0 (101.325 kPa) અને તાપમાન T 0 (273.15 K) પર ગેસનું પ્રમાણ છે.

આદર્શ ગેસની સ્થિતિના સમીકરણ - ક્લેપીરોન - મેન્ડેલીવ સમીકરણનો ઉપયોગ કરીને વાયુઓના દાઢ સમૂહની પણ ગણતરી કરી શકાય છે:

pV = m B RT / M B ,

ક્યાં: p – ગેસનું દબાણ, Pa;

વી - તેનું વોલ્યુમ, એમ 3;

M B - પદાર્થનો સમૂહ, g;

M B - તેનો દાઢ સમૂહ, g/mol;

ટી - સંપૂર્ણ તાપમાન, K;

R એ 8.314 J/(mol K) ની સમાન સાર્વત્રિક ગેસ સ્થિરાંક છે.

જો ગેસનું વોલ્યુમ અને દબાણ માપનના અન્ય એકમોમાં દર્શાવવામાં આવે છે, તો ક્લેપીરોન-મેન્ડેલીવ સમીકરણમાં ગેસના સ્થિરાંકનું મૂલ્ય અલગ મૂલ્ય લેશે. ગેસના એક છછુંદર માટે સામાન્ય સ્થિતિમાં પદાર્થના છછુંદર માટે ગેસ રાજ્યના એકીકૃત કાયદાના પરિણામે સૂત્રનો ઉપયોગ કરીને તેની ગણતરી કરી શકાય છે:

R = (p 0 V 0 / T 0)

ઉદાહરણ 1. મોલ્સમાં વ્યક્ત કરો: a) 6.0210 21 CO 2 પરમાણુ; b) 1.2010 24 ઓક્સિજન અણુ; c) 2.0010 23 પાણીના અણુઓ. આ પદાર્થોનો દાઢ સમૂહ શું છે?

ઉકેલ.છછુંદર એ પદાર્થનો જથ્થો છે જેમાં એવોગાડ્રોના સ્થિરાંક સમાન કોઈપણ ચોક્કસ પ્રકારના કણોની સંખ્યા હોય છે. આથી, a) 6.0210 21 એટલે કે. 0.01 મોલ; b) 1.2010 24, એટલે કે 2 મોલ; c) 2.0010 23, એટલે કે 1/3 મોલ. પદાર્થના છછુંદરનું દળ kg/mol અથવા g/mol માં દર્શાવવામાં આવે છે. ગ્રામમાં પદાર્થનો દાઢ દળ સંખ્યાત્મક રીતે તેના સંબંધિત પરમાણુ (અણુ) સમૂહ જેટલો હોય છે, જે અણુ સમૂહ એકમો (અમુ)માં વ્યક્ત થાય છે.

કારણ કે CO 2 અને H 2 O ના પરમાણુ સમૂહ અને ઓક્સિજનનો અણુ સમૂહ અનુક્રમે 44 છે; 18 અને 16 amu, પછી તેમના દાઢના સમૂહ સમાન છે: a) 44 g/mol; b) 18g/mol; c) 16 ગ્રામ/મોલ.

ઉદાહરણ 2. ગ્રામમાં સલ્ફ્યુરિક એસિડ પરમાણુના સંપૂર્ણ સમૂહની ગણતરી કરો.

ઉકેલ.કોઈપણ પદાર્થના છછુંદર (ઉદાહરણ 1 જુઓ) એવોગાડ્રોના માળખાકીય એકમોના સતત N A ધરાવે છે (અમારા ઉદાહરણમાં, પરમાણુઓ). H 2 SO 4 નો મોલર માસ 98.0 g/mol છે. તેથી, એક પરમાણુનું દળ 98/(6.02 10 23) = 1.63 10 -22 ગ્રામ છે.

મોલર વોલ્યુમ- પદાર્થના એક છછુંદરનું પ્રમાણ, મોલર માસને ઘનતા દ્વારા વિભાજીત કરીને મેળવેલ મૂલ્ય. પરમાણુઓની પેકિંગ ઘનતાને લાક્ષણિકતા આપે છે.

અર્થ એન A = 6.022…×10 23ઇટાલિયન રસાયણશાસ્ત્રી એમેડીયો એવોગાડ્રો પછી એવોગાડ્રોનો નંબર કહેવાય છે. કોઈપણ પદાર્થના નાનામાં નાના કણો માટે આ સાર્વત્રિક સ્થિરાંક છે.

તે પરમાણુઓની આ સંખ્યા છે જેમાં ઓક્સિજન O2 ના 1 મોલ, આયર્ન (Fe) ના 1 મોલમાં સમાન સંખ્યામાં પરમાણુઓ, પાણીના 1 મોલ H2O માં પરમાણુઓ, વગેરે ધરાવે છે.

એવોગાડ્રોના નિયમ મુજબ, આદર્શ ગેસનો 1 મોલ સામાન્ય સ્થિતિસમાન વોલ્યુમ ધરાવે છે વી.એમ= 22.413 996(39) l. સામાન્ય પરિસ્થિતિઓમાં, મોટાભાગના વાયુઓ આદર્શની નજીક હોય છે, તેથી રાસાયણિક તત્વોના દાઢના જથ્થા પરની તમામ સંદર્ભ માહિતી તેમના કન્ડેન્સ્ડ તબક્કાઓનો સંદર્ભ આપે છે, સિવાય કે અન્યથા જણાવવામાં આવ્યું હોય.

જ્યાં m દળ છે, M એ દાઢ સમૂહ છે, V એ વોલ્યુમ છે.

4. એવોગાડ્રોનો કાયદો. 1811 માં ઇટાલિયન ભૌતિકશાસ્ત્રી એવોગાડ્રો દ્વારા સ્થાપના કરવામાં આવી હતી. સમાન તાપમાન અને સમાન દબાણ પર લેવામાં આવતા કોઈપણ વાયુઓના સમાન જથ્થામાં સમાન સંખ્યામાં પરમાણુઓ હોય છે.

આમ, આપણે પદાર્થના જથ્થાની વિભાવના ઘડી શકીએ છીએ: પદાર્થના 1 મોલમાં 6.02 * 10 23 (એવોગાડ્રોની સ્થિરતા તરીકે ઓળખાતા) જેટલા કણો હોય છે.

આ કાયદાનું પરિણામ એ છે કે સામાન્ય સ્થિતિમાં (P 0 =101.3 kPa અને T 0 =298 K), કોઈપણ ગેસનો 1 મોલ 22.4 લિટર જેટલું વોલ્યુમ ધરાવે છે.

5. બોયલ-મેરિયોટ લો

સ્થિર તાપમાને, આપેલ ગેસની માત્રા તે જે દબાણ હેઠળ સ્થિત છે તેના વિપરિત પ્રમાણસર છે:

6. ગે-લુસાકનો કાયદો

સતત દબાણ પર, ગેસના જથ્થામાં ફેરફાર તાપમાનના સીધા પ્રમાણસર છે:

V/T = const.

7. ગેસ વોલ્યુમ, દબાણ અને તાપમાન વચ્ચેનો સંબંધ વ્યક્ત કરી શકાય છે સંયુક્ત બોયલ-મેરિયોટ અને ગે-લુસાક કાયદો,જેનો ઉપયોગ ગેસના જથ્થાને એક સ્થિતિમાંથી બીજી સ્થિતિમાં કન્વર્ટ કરવા માટે થાય છે:

P 0 , V 0 , T 0 - સામાન્ય સ્થિતિમાં વોલ્યુમ અને તાપમાનનું દબાણ: P 0 =760 mm Hg. કલા. અથવા 101.3 kPa; T 0 =273 K (0 0 C)

8. પરમાણુ મૂલ્યનું સ્વતંત્ર મૂલ્યાંકન સમૂહ એમ કહેવાતા ઉપયોગ કરીને કરી શકાય છે રાજ્યના આદર્શ ગેસ સમીકરણો અથવા ક્લેપીરોન-મેન્ડેલીવ સમીકરણો :

pV=(m/M)*RT=vRT.(1.1)

જ્યાં આર -બંધ સિસ્ટમમાં ગેસનું દબાણ, વી- સિસ્ટમનું પ્રમાણ, ટી -ગેસ સમૂહ, ટી -સંપૂર્ણ તાપમાન, આર-સાર્વત્રિક ગેસ સ્થિરતા.

નોંધ કરો કે અચલનું મૂલ્ય આરસામાન્ય સ્થિતિમાં ગેસના એક મોલને સમીકરણમાં દર્શાવતા મૂલ્યોને બદલીને મેળવી શકાય છે (1.1):

આર = (p V)/(T)=(101.325 kPa 22.4 l)/(1 મોલ 273K)=8.31J/mol.K)

સમસ્યા હલ કરવાના ઉદાહરણો

ઉદાહરણ 1.ગેસના જથ્થાને સામાન્ય સ્થિતિમાં લાવવું.

50 0 C અને 0.954×10 5 Pa ના દબાણ પર સ્થિત ગેસના 0.4×10 -3 m 3 દ્વારા કયું વોલ્યુમ (સં.) કબજે કરવામાં આવશે?

ઉકેલ.ગેસના જથ્થાને સામાન્ય સ્થિતિમાં લાવવા માટે, બોયલ-મેરિયોટ અને ગે-લુસાક કાયદાને સંયોજિત કરતા સામાન્ય સૂત્રનો ઉપયોગ કરો:

pV/T = p 0 V 0 /T 0 .

ગેસનું પ્રમાણ (n.s.) બરાબર છે, જ્યાં T 0 = 273 K; p 0 = 1.013 × 10 5 Pa; ટી = 273 + 50 = 323 કે;

M 3 = 0.32 × 10 -3 m 3.

(સામાન્ય) પર ગેસ 0.32×10 -3 m 3 ની બરાબર વોલ્યુમ ધરાવે છે.

ઉદાહરણ 2.તેના પરમાણુ વજનમાંથી ગેસની સંબંધિત ઘનતાની ગણતરી.

હાઇડ્રોજન અને હવાના આધારે ઇથેન C 2 H 6 ની ઘનતાની ગણતરી કરો.

ઉકેલ.એવોગાડ્રોના કાયદામાંથી તે અનુસરે છે કે એક ગેસની બીજા ગેસની સાપેક્ષ ઘનતા પરમાણુ સમૂહના ગુણોત્તર સમાન છે ( એમ ક) આ વાયુઓમાંથી, એટલે કે. D=M 1 /M 2. જો એમ 1 C2H6 = 30, એમ 2 H2 = 2, હવાનું સરેરાશ પરમાણુ વજન 29 છે, પછી હાઇડ્રોજનના સંદર્ભમાં ઇથેનની સાપેક્ષ ઘનતા છે ડી H2 = 30/2 =15.

હવામાં ઇથેનની સાપેક્ષ ઘનતા: ડી હવા= 30/29 = 1.03, એટલે કે. ઇથેન હાઇડ્રોજન કરતાં 15 ગણું ભારે અને હવા કરતાં 1.03 ગણું ભારે છે.

ઉદાહરણ 3.સંબંધિત ઘનતા દ્વારા વાયુઓના મિશ્રણના સરેરાશ પરમાણુ વજનનું નિર્ધારણ.

હાઇડ્રોજનના સંદર્ભમાં આ વાયુઓની સંબંધિત ઘનતાનો ઉપયોગ કરીને 80% મિથેન અને 20% ઓક્સિજન (વોલ્યુમ દ્વારા) ધરાવતા વાયુઓના મિશ્રણના સરેરાશ પરમાણુ વજનની ગણતરી કરો.

ઉકેલ.ઘણીવાર ગણતરીઓ મિશ્રણના નિયમ અનુસાર કરવામાં આવે છે, જે જણાવે છે કે બે ઘટક ગેસ મિશ્રણમાં વાયુઓના જથ્થાનો ગુણોત્તર મિશ્રણની ઘનતા અને આ મિશ્રણને બનાવેલ વાયુઓની ઘનતા વચ્ચેના તફાવતના વિપરિત પ્રમાણમાં છે. . ચાલો હાઇડ્રોજનના સંદર્ભમાં ગેસ મિશ્રણની સંબંધિત ઘનતા દર્શાવીએ ડી H2. તે મિથેનની ઘનતા કરતાં વધારે હશે, પરંતુ ઓક્સિજનની ઘનતા કરતાં ઓછી હશે:

80ડી H2 – 640 = 320 – 20 ડી H2; ડી H2 = 9.6.

વાયુઓના આ મિશ્રણની હાઇડ્રોજન ઘનતા 9.6 છે. ગેસ મિશ્રણનું સરેરાશ પરમાણુ વજન એમ H2 = 2 ડી H2 = 9.6×2 = 19.2.

ઉદાહરણ 4.ગેસના દાઢ સમૂહની ગણતરી.

13 0 C પર 0.327×10 -3 m 3 ગેસનું દળ અને 1.040×10 5 Pa નું દબાણ 0.828×10 -3 kg બરાબર છે. ગેસના દાઢ સમૂહની ગણતરી કરો.

ઉકેલ.મેન્ડેલીવ-ક્લેપીરોન સમીકરણનો ઉપયોગ કરીને ગેસના દાઢ સમૂહની ગણતરી કરી શકાય છે:

જ્યાં m- ગેસનો સમૂહ; એમ- ગેસનો દાઢ સમૂહ; આર- દાળ (સાર્વત્રિક) ગેસ સ્થિરતા, જેનું મૂલ્ય માપનના સ્વીકૃત એકમો દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે.

જો દબાણ Pa માં માપવામાં આવે છે અને વોલ્યુમ m3 માં માપવામાં આવે છે, તો પછી આર=8.3144×10 3 J/(kmol×K).

3.1. વાતાવરણીય હવા, કાર્યક્ષેત્રની હવા, તેમજ ગેસ લાઇનમાં ઔદ્યોગિક ઉત્સર્જન અને હાઇડ્રોકાર્બનનું માપન કરતી વખતે, માપેલ હવાના જથ્થાને સામાન્ય (પ્રમાણભૂત) સ્થિતિમાં લાવવાની સમસ્યા છે. ઘણીવાર વ્યવહારમાં, જ્યારે હવાની ગુણવત્તા માપવામાં આવે છે, ત્યારે માપેલ સાંદ્રતા સામાન્ય સ્થિતિમાં પુનઃગણત કરવામાં આવતી નથી, પરિણામે અવિશ્વસનીય પરિણામો આવે છે.

અહીં ધોરણમાંથી એક અવતરણ છે:

"માપ નીચેના સૂત્રનો ઉપયોગ કરીને પ્રમાણભૂત પરિસ્થિતિઓ તરફ દોરી જાય છે:

C 0 = C 1 * P 0 T 1 / P 1 T 0

જ્યાં: C 0 - હવાના એકમ જથ્થા દીઠ દળના એકમોમાં દર્શાવવામાં આવેલ પરિણામ, kg/ક્યુબિક મીટર. m, અથવા હવાના એકમ જથ્થા દીઠ પદાર્થની માત્રા, mol/ક્યુબિક. m, પ્રમાણભૂત તાપમાન અને દબાણ પર;

C 1 - હવાના એકમ જથ્થા દીઠ દળના એકમોમાં દર્શાવવામાં આવેલ પરિણામ, કિગ્રા/ઘન મીટર. m, અથવા એકમ વોલ્યુમ દીઠ પદાર્થની માત્રા

હવા, મોલ/બચ્ચા. m, તાપમાન T 1, K, અને દબાણ P 1, kPa પર.”

સરળ સ્વરૂપમાં સામાન્ય સ્થિતિમાં ઘટાડા માટેના સૂત્રનું સ્વરૂપ છે (2)

C 1 = C 0 * f, જ્યાં f = P 1 T 0 / P 0 T 1

નોર્મલાઇઝેશન માટે માનક રૂપાંતર પરિબળ. હવા અને અશુદ્ધિઓના પરિમાણો તાપમાન, દબાણ અને ભેજના વિવિધ મૂલ્યો પર માપવામાં આવે છે. પરિણામો વિવિધ સ્થાનો અને વિવિધ આબોહવામાં માપેલા હવા ગુણવત્તા પરિમાણોની તુલના કરવા માટે પ્રમાણભૂત શરતો પ્રદાન કરે છે.

3.2 ઉદ્યોગની સામાન્ય સ્થિતિ

સામાન્ય સ્થિતિ એ પ્રમાણભૂત ભૌતિક સ્થિતિ છે જેની સાથે પદાર્થોના ગુણધર્મો સામાન્ય રીતે સંબંધિત હોય છે (માનક તાપમાન અને દબાણ, STP). IUPAC (ઇન્ટરનેશનલ યુનિયન ઓફ પ્રેક્ટિકલ એન્ડ એપ્લાઇડ કેમિસ્ટ્રી) દ્વારા સામાન્ય સ્થિતિને નીચે પ્રમાણે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવી છે: વાતાવરણીય દબાણ 101325 Pa = 760 mm Hg હવાનું તાપમાન 273.15 K = 0° C.

માનક સ્થિતિઓ (સ્ટાન્ડર્ડ એમ્બિયન્ટ ટેમ્પરેચર અને પ્રેશર, SATP) સામાન્ય એમ્બિયન્ટ તાપમાન અને દબાણ છે: દબાણ 1 બાર = 10 5 Pa = 750.06 mm T. આર્ટ.; તાપમાન 298.15 K = 25 °C.

અન્ય વિસ્તારો.

હવાની ગુણવત્તા માપન.

કાર્યક્ષેત્રની હવામાં હાનિકારક પદાર્થોની સાંદ્રતાને માપવાના પરિણામો નીચેની પરિસ્થિતિઓ તરફ દોરી જાય છે: તાપમાન 293 K (20 ° C) અને દબાણ 101.3 kPa (760 mm Hg).

પ્રદૂષક ઉત્સર્જનના એરોડાયનેમિક પરિમાણો વર્તમાન સરકારી ધોરણો અનુસાર માપવા જોઈએ. ઇન્સ્ટ્રુમેન્ટલ માપનના પરિણામોમાંથી મેળવેલા એક્ઝોસ્ટ વાયુઓના જથ્થાને સામાન્ય સ્થિતિમાં (સામાન્ય) સુધી ઘટાડવું આવશ્યક છે: 0°C, 101.3 kPa..

ઉડ્ડયન.

ઈન્ટરનેશનલ સિવિલ એવિએશન ઓર્ગેનાઈઝેશન (ICAO) એ ઈન્ટરનેશનલ સ્ટાન્ડર્ડ એટમોસ્ફિયર (ISA) ને 15 °C તાપમાન, 101325 Pa નું વાતાવરણીય દબાણ અને 0% ની સાપેક્ષ ભેજ સાથે સમુદ્ર સપાટી તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરે છે. એરક્રાફ્ટની હિલચાલની ગણતરી કરતી વખતે આ પરિમાણોનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે.

ગેસ ઉદ્યોગ.

રશિયન ફેડરેશનનો ગેસ ઉદ્યોગ, ગ્રાહકોને ચૂકવણી કરતી વખતે, GOST 2939-63 અનુસાર વાતાવરણીય પરિસ્થિતિઓનો ઉપયોગ કરે છે: તાપમાન 20°C (293.15K); દબાણ 760 mm Hg. કલા. (101325 N/m²); ભેજ 0 છે. આમ, GOST 2939-63 અનુસાર એક ઘન મીટર ગેસનું દળ "રાસાયણિક" સામાન્ય પરિસ્થિતિઓ કરતાં થોડું ઓછું છે.

ટેસ્ટ

મશીનો, સાધનો અને અન્ય તકનીકી ઉત્પાદનોનું પરીક્ષણ કરવા માટે, ઉત્પાદનો (સામાન્ય આબોહવાની પરીક્ષણ પરિસ્થિતિઓ) નું પરીક્ષણ કરતી વખતે આબોહવા પરિબળોના સામાન્ય મૂલ્યો તરીકે નીચેનાને લેવામાં આવે છે:

તાપમાન - વત્તા 25°±10°С; સાપેક્ષ ભેજ - 45-80%

વાતાવરણીય દબાણ 84-106 kPa (630-800 mmHg)

માપવાના સાધનોની ચકાસણી

સૌથી સામાન્ય સામાન્ય પ્રભાવિત જથ્થાના નામાંકિત મૂલ્યો નીચે પ્રમાણે પસંદ કરવામાં આવ્યા છે: તાપમાન - 293 K (20 ° C), વાતાવરણીય દબાણ - 101.3 kPa (760 mm Hg).

રેશનિંગ

હવાની ગુણવત્તાના ધોરણોની સ્થાપના સંબંધિત માર્ગદર્શિકા સૂચવે છે કે વાતાવરણીય હવામાં મહત્તમ અનુમતિપાત્ર સાંદ્રતા સામાન્ય ઇન્ડોર પરિસ્થિતિઓમાં સ્થાપિત થાય છે, એટલે કે. 20 સે અને 760 મીમી. rt કલા.

પદાર્થના 1 મોલના જથ્થાને 1 મોલ પાણીનું મોલર વોલ્યુમ કહેવામાં આવે છે = 18 ગ્રામ/મોલ 18 ગ્રામ પાણી 18 મિલી. આનો અર્થ એ છે કે પાણીનું દાળનું પ્રમાણ 18 મિલી છે. 18 ગ્રામ પાણી 18 મિલી જેટલું વોલ્યુમ ધરાવે છે, કારણ કે પાણીની ઘનતા 1 g/ml છે નિષ્કર્ષ: દાઢનું પ્રમાણ પદાર્થની ઘનતા (પ્રવાહી અને ઘન પદાર્થો માટે) પર આધાર રાખે છે.

સામાન્ય સ્થિતિમાં કોઈપણ ગેસનો 1 મોલ 22.4 લિટર જેટલું જ વોલ્યુમ ધરાવે છે. સામાન્ય પરિસ્થિતિઓ અને તેમના હોદ્દો નં. (0 0 C અને 760 mmHg; 1 atm.; 101.3 kPa). પદાર્થના 1 છછુંદરવાળા વાયુના જથ્થાને મોલર વોલ્યુમ કહેવામાં આવે છે અને તેને - V m દ્વારા સૂચિત કરવામાં આવે છે

સમસ્યાનું નિરાકરણ સમસ્યા 1 આપેલ છે: V(NH 3) n.s. = 33.6 મીટર 3 શોધો: m - ? ઉકેલ: 1. એમોનિયાના દાઢ સમૂહની ગણતરી કરો: M(NH 3) = = 17 kg/kmol

નિષ્કર્ષ 1. પદાર્થના 1 મોલના જથ્થાને મોલર વોલ્યુમ V m 2 કહેવામાં આવે છે. પ્રવાહી અને નક્કર પદાર્થો માટે, દાળનું પ્રમાણ તેમની ઘનતા 3. V m = 22.4 l/mol 4. સામાન્ય સ્થિતિઓ (n.s.): અને દબાણ 760 mmHg, અથવા 101.3 kPa 5. વાયુ પદાર્થોનું દાઢ વોલ્યુમ l/mol, ml/mmol માં દર્શાવવામાં આવે છે,