W czterech zbiornikach o tej samej pojemności, tej samej masie, w tych samych warunkach ciśnienia i .... Question from @Neosha14

November 2018 1 16 Report

W czterech zbiornikach o tej samej pojemności, tej samej masie, w tych samych warunkach ciśnienia i temperatury, znajdują się cztery gazy: tlen, azot, amoniak i dwutlenek węgla. Który z tych zbiorników jest najlżejszy?

proszę o obliczenia jeśli są potrzebne, albo wytłumaczenie.

Tobiasz95 1. Skoro wszystkie warunki są takie same to możemy przyjąć dla każdej substancji 1 mol. Wiemy, że 1 mol gazu to 22.4dm3 objętości (Prawo Guy-Lussaca). Wydawać by się mogło, że skoro każdy gaz zajmie taką objętość to zbiorniki będą tej samej masy. Otóż nie, gdyż od masy zależeć będzie gęstość.
2. Gęstość wyliczamy ze wzoru:
$d= \frac{m}{V}$
Musimy więc obliczyć gęstość każdej substancji podanej w zadaniu. Substancja z największą gęstością będzie najcięższa analogicznie GAZ O NAJMNIEJSZEJ GĘSTOŚCI BĘDZIE NAJLŻEJSZY, czyli nasza szukana. V zawsze będzie przyjmować wartość 22.4dm3 dla każdego naszego gazu. m musimy wyliczyć, dla każdej substancji jego masę molową.
3. Więc zacznijmy wyliczanie mas molowych każdej substancji i od razu ich gęstość:
- Azot:
$M_{N_{2}} = 2x14=28 \frac{g}{mol}$
$d_{N_{2}} = \frac{28}{22.4} =1.25 \frac{g}{dm^3}}$
- Tlen:
$M_{O_{2}} = 2x16=32 \frac{g}{mol}$
$d_{O_{2}}= \frac{32}{22.4}=1.43 \frac{g}{dm^{3}}$
- Amoniak:
$M_{NH_{3}}=14+3x1=17 \frac{g}{mol}$
$d_{NH_{3}}= \frac{17}{22.4}=0.76\frac{g}{mol}$
- Dwutlenek węgla:
$M_{CO_{2}}=12+2x16=12+32=44 \frac{g}{mol}$
$d_{CO_{2}}= \frac{44}{22.4} =1.965 \frac{g}{dm^{3}}$
4. Mamy już wszystkie potrzebne dane do stwierdzenia, który zbiornik jest najlżejszy. Patrzymy na wszystkie gęstości tych substancji. Najmniejszą gęstość ma AMONIAK, więc zbiornik z amoniakiem będzie najlżejszy.
Odp. Zbiornik z amoniakiem jest najlżejszy

17 votes Thanks 30

lesio100 niepotrzebnie liczona jest gęstość w warunkach normalnych - gaz w zbiorniku z reguły nie znajduje się w warunkach normalnych :). Podanie różnic w masach molowych jest już dowodem wystarczającym dla stwierdzenia który zbiornik jest najcięższy.

lesio100 czy najlżejszy :)

Tobiasz95 Ale skoro jest napisane, że w każdym zbiorniku warunki są takie same, to też możemy założyć warunki normalne, wynik zawsze wyjdzie ten sam :)

lesio100 założyłeś słusznie taką samą ilość substancji, - n [mol] w każdym zbiorniku.

lesio100 kiedy wyliczyłeś masą molową M [ g/ mol ] dowiodłeś w 100% różnic w masie różnych substancji

lesio100 a ciśnienie w zbiorniku zakładając jako normalne jest z praktycznego punktu widzenia pozbawione sensu - kiedy będziesz miał ciśnienie 0,1 MPa ( normalne ) mieszaniny propan - butan w zbiorniku w samochodzie - to po prostu nie pojedziesz na gazie :P tylko na benzynie:P

lesio100 po prostu zbiorniki na gazy są zbiornikami wysokociśnieniowymi