Gāzes moltilpums ( ) ir fizikāls lielums, kas norāda, cik lielu tilpumu aizņem viens mols gāze. Normālos apstākļos jebkura gāze 1 mols aizņem 22,4 litrus lielu tilpumu jeb to var pierakstīt sekojoši: .
Moltilpumu var aprēķināt pēc sekojošas formulas: , kur M - vielas molmasa, bet - vielas blīvums (formulu lieto, ja izmainīti vides apstākļi, piemēram, temperatūra un blīvums).
Gāzēm tāpat kā cietām un šķidrām vielām 1 mols vielas satur molekulas (Avogadro skaitlis).
Piemērs:
1 mols gāzes satur molekulas normālos apstākļos (n.a.).
1 mols gāzes telpā aizņems 22,4 litrus lielu tilpumu normālos apstākļos (n.a.).
 |
|
Amedeo Avogadro (1776. - 1856.) ir itāļu zinātnieks, kurš savas dzīves laikā daudz pētīja gāzes. Viņš izvirzīja hipotēzi, ka visām gāzēm vienādā temperatūrā un spiedienā ir vienāds tilpums un vienāds daļiņu skaits vienādā tilpumā. Šo hipotēzi pasaulē apstiprināja tikai pēc viņa nāves.
Avogadro likumu redzam attēlā - neatkarīgi no gāzes, visi baloni ir vienādi pēc tilpuma un tajos ir vienāds daļiņu skaits. Ja gāzes tilpums ir 22.4 litri, tad tā satur molekulas, kas pasaulē pieņemts kā 1 mols.
|
Zinot sakarību starp gāzes daudzumu (molu skaitu) un tilpumu, aprēķinos var izmantot proporcijas īpašības, lai aprēķinātu nezināmos lielumus.
Gāzes daudzuma (n) aprēķināšana ar proporcijas īpašību:
Uzdevums: Cik moli vielas ir 11,2 litros vielas?
|
Gāzes daudzums, mol
|
Gāzes tilpums, l |
| 1 mols gāze | 22, 4 litri |
| x moli gāzes | 11,2 litri |
x (gāzes daudzumu 11,2 litros) aprēķina, izmantojot proporciju (tabulā pa diagonāli zināmos lielumus sareizina virs daļsvītras un dala ar lielumu, kas ir vienā diagonālē ar nezināmo x lielumu):
Atbilde: 11,2 litros gāzes normālos apstākļos ir 0,5 moli vielas.
Piemērs:
2 moli skābekļa () saturēs .
2 moli skābekļa () telpā aizņems 44,8 litrus lielu tilpumu ().
0,5 moli skābekļa () saturēs .
0,5 moli skābekļa () telpā aizņems 11,2 litrus lielu tilpumu ().
Svarīgi!
Ja zini gāzes moltilpumu un gāzes molu skaitu, tad viegli vari aprēķināt gāzes tilpumu, sareizinot moltilpumu (22,4 l) ar doto molu skaitu.
Gāzes tilpuma (V) aprēķināšana ar proporcijas īpašību:
Uzdevums: Cik litri gāzes ir 2 molos vielas?
|
Gāzes daudzums, mol
|
Gāzes tilpums, l |
| 1 mols gāze | 22, 4 litri |
| 2 moli gāzes | x litri |
x (gāzes tilpumu 2 molos) aprēķina, izmantojot proporciju (tabulā pa diagonāli zināmos lielumus sareizina virs daļsvītras un dala ar lielumu, kas ir vienā diagonālē ar nezināmo x lielumu):
Atbilde: 2 molos gāzes normālos apstākļos ir 44,8 litri gāzes.
Piemērs:
22,4 litri ogļskābā gāze () ir 1 mols vielas jeb 22,4 l : (22,4 l) = 1 mols.
44,8 litri ogļskābā gāze () ir 2 moli vielas jeb 44,8 l : (22,4 l) = 2 moli.
11,2 litri ogļskābā gāze () ir 0,5 moli vielas jeb 11,2 : (22,4 l) = 0,5 moli.
115 litri ogļskābā gāze () ir aptuveni 5,13 moli vielas jeb 115 : (22,4 l) = 5,13 moli.
Svarīgi!
Ja zini gāzes moltilpumu un gāzes tilpumu, viegli vari aprēķināt gāzes daudzumu jeb molu skaitu, doto vielas tilpumu dalot ar moltilpumu (22,4 l).
Aprēķinos vari izmantot arī formulu un tās pārveidojumus:
, kur
n - molu skaits, mol
V - gāzes tilpums, l
- gāzes moltilpums (22,4 l visām gāzēm normālos apstākļos), l
Ja ir dota gāzes masa un blīvums, tad vari izmantot sekojošu formulu (tilpumu aizstāja ar blīvuma formulu):
, kur
n - molu skaits, mol
m - vielas masa
- gāzes moltilpums (22,4 l visām gāzēm normālos apstākļos), l
- vielas blīvums
Svarīgi!
Aprēķinos vari izmantot sev ērtāko metodi - veikt aprēķinus, izmantojot proporcijas īpašības vai formulu.