Что означает при н у в химии
Нормальные и стандартные условия
При нормальных условиях объём одного моля идеального газа составляет 22,413 996(39) дм³ [2] (следствие из закона Авогадро), а количество молекул в 1 см³ составляет 2,6867774(47)×10 19 [3] (постоянная Лошмидта).
Содержание
Другие области
Авиация
Она используется при расчётах движения летательных аппаратов.
Газовое хозяйство
Газовая отрасль Российской Федерации при расчётах с потребителями использует атмосферные условия по ГОСТ 2939—63:
Таким образом, масса кубометра газа по ГОСТ 2939—63 несколько меньше, чем при «химических» нормальных условиях.
Иногда путают нормальные условия со стандартными, полагая, что ГОСТ определяет нормальные условия, и делается вывод о неоднозначности термина «нормальные условия». На самом деле ГОСТ 2939—63 никак не определяет и не упоминает нормальные условия, поэтому «н.у.» определяются однозначно.
См. также
Примечания
Полезное
Смотреть что такое «Нормальные и стандартные условия» в других словарях:
Стандартные условия — Необходимо перенести в эту статью содержимое статьи Нормальные и стандартные условия и поставить оттуда перенаправление. Вы можете помочь проекту, объединив статьи (cм. инструкцию по объединению). В случае необходимости обсуждения… … Википедия
Стандартные условия (СУ), нормальные условия (НУ), легочные условия (ЛУ) — физические условия состояния объемов газов. Источник … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
стандартные условия — 1.3.2.22 стандартные условия: Температура окружающей среды 15 °С, атмосферное давление 101,3 кПа. Источник: ГОСТ Р 51983 2002: Устройства многофункцио … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Стандартные состояния — Стандартные состояния в химической термодинамике условно принятые состояния индивидуальных веществ и компонентов растворов при оценке термодинамических величин. Необходимость введения «стандартных состояний» связана с тем, что… … Википедия
условия — (см. раздел 1) d) Может ли машина представлять опасности при создании или потреблении определенных материалов? Нет Источник: ГОСТ Р МЭК 60204 1 2007: Безопасность машин. Электрооборудование машин и механизмов. Часть 1. Общие требования … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Нормальные условия — стандартные физические условия, с которыми обычно соотносят свойства веществ (при нормальных условиях, при н. у., англ. Standard temperature and pressure, STP). Нормальные условия определены IUPAC (Международным союзом чистой и прикладной химии)… … Википедия
НОРМАЛЬНЫЕ УСЛОВИЯ — стандартные физ. условия, определяемые давлением р = 101 325 Па (760 мм рт. ст.) и термодинамич. темп рой Т = 273,15 К (t = О °С) … Большой энциклопедический политехнический словарь
НОРМАЛЬНЫЕ УСЛОВИЯ — стандартные физические условия, определяемые давлением 101 325 Па (760 мм рт. ст.) и абсолютной температурой 273,15 К (0°С) … Металлургический словарь
ГОСТ Р 51847-2001: Аппараты водонагревательные проточные газовые бытовые типа А и С. Общие технические условия — Терминология ГОСТ Р 51847 2001: Аппараты водонагревательные проточные газовые бытовые типа А и С. Общие технические условия оригинал документа: 3.2 аппарат с пропорциональной подачей газа: Аппарат, в котором расход газа изменяется пропорционально … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Агрегатное состояние — Агрегатное состояние состояние вещества, характеризующееся определёнными качественными свойствами: способностью или неспособностью сохранять объём и форму, наличием или отсутствием дальнего и ближнего порядка и другими. Изменение… … Википедия
Определение молярного объема при химических реакциях
Молярный объем — что это такое в химии
Молярный объем V m — является отношением объема вещества к его количеству, численно равен объему одного моля вещества.
Термин «молярный объем» применим по отношению к простым веществам, химическим соединениям и смесям. Величина зависит от следующих факторов:
Молярный объем вычисляют по формуле:
Молярный объем является характеристикой плотности упаковки молекул в рассматриваемом веществе. В случае простых веществ в некоторых ситуациях допустимо использовать понятие атомного объема.
Исходя из того, что объем газа определяется температурой и давлением, в процессе расчетов принято использовать объемы газов при нормальных условиях (сокращенно — н. у.). За нормальные условия принимают:
Молярный объем какого-либо газа при нормальных условиях:
Молярный объем смеси
Молярный объем смеси:
Молярный объем газов
Закон Авогадро: одинаковые количества газов при одинаковых условиях занимают одинаковый объем.
Молярный объем идеального газа вычисляют с помощью формулы, которая является выводом из уравнения состояния идеального газа.
Молярный объем идеального газа:
где T — является термодинамической температурой;
R — универсальная газовая постоянная.
Молярный объем кристаллов
Объем V я элементарной ячейки кристалла вычисляют с помощью характеристик кристаллической структуры, которые определяют на основании результатов рентгеноструктурного анализа.
Зависимость между объемом ячейки и молярным объемом:
где Z — определяет, сколько формульных единиц в элементарной ячейке.
Значения молярного объема химических элементов
Вычисление химического количества газа по его объему
Объем газа можно рассчитать по его химическому количеству. В этом случае необходимо преобразовать формулу молярного объема путем выражения из нее V :
Таким образом, объем газа равен произведению его химического количества на молярный объем. Продемонстрировать данное утверждение можно на примере. Допустим, что необходимо определить объем (н. у.) метана с химическим количеством 1,5 моль. Используя уравнение, записанное ранее, проведем вычисления:
При известном объеме газообразного вещества можно определить химическое количество рассматриваемого газа. В этом случае следует выразить из уравнения молярного объема n:
Определение объема веществ при химических реакциях
Перед тем, как приступить к расчетам объема веществ, следует ввести понятие плотности. Данный показатель определяется отношением массы вещества к его объему. Плотность измеряют в к г / м 3 (или г/л, г/мл). В случае газообразных веществ плотность принимает очень маленькие значения. Упростить расчеты химических реакций можно, если рассматривать отношение плотностей газов.
Относительной плотностью газа В по газу А называют величину, равную отношению плотностей рассматриваемых веществ или отношению молярных масс этих газов.
Данный параметр обозначают D A ( B ) и определяют по формуле:
В связи с тем, что в расчете относительной плотности используют величины одинаковой размерности, данный параметр является безразмерной величиной. Определить относительную плотность газообразных веществ по некому газу можно с помощью отношения молярных масс этих газов. Например, относительная плотность кислорода по водороду составляет:
Согласно закону Авогадро, в равных объемах различных газов, которые существуют при одинаковых температурах и давлениях, содержится одно и то же количество молекул. Данная гипотеза была представлена в 1811 году в Турине профессором физики Амедео Авогадро.
Подтверждение теория нашла во множестве экспериментальных опытах. Закон получил название закона Авогадро и стал в дальнейшем количественной основой современной химии. Закон Авогадро в точности реализуем в случае идеального газа. С увеличением разреженности газообразного вещества повышается точность расчетов по этому закону применительно к данному реальному газу.
Первое следствие из закона Авогадро: один моль (одинаковое количество молей) любого газа при одинаковых условиях занимает одинаковый объем.
Исходя из закона Авогадро, одинаковое число молекул какого-либо газа занимает при одинаковых условиях один и тот же объем. Наряду с тем, 1 моль какого-то вещества включает в себя (согласно определению) одинаковое количество частиц (к примеру, молекул). Таким образом, при определенных температуре и давлении 1 моль любого вещества в газообразном состоянии занимает один и тот же объем.
Если условия соответствуют нормальным, то есть температура равна 0 °C (273,15 К), и давление составляет 101,325 кПа, объем 1 моль газа соответствует 22,413 962(13) л. Данная физическая константа является молярным объемом идеального газа и обозначается Vm.
Вычислить молярный объем при температуре и давлении, отличных от нормальных условий, можно с помощью уравнения Клапейрона:
Второе следствие из закона Авогадро: молярная масса первого газа равна произведению молярной массы второго газа на относительную плотность первого газа ко второму.
Как найти объемные отношения газов в смеси
В процессе вычисления объемных отношений газов, участвующих в химических реакциях, используют закон Гей-Люссака (химический закон объемных отношений). В англоязычной литературе данный закон можно встретить под названием закона Шарля.
Закон Гей-Люссака — закон, демонстрирующий пропорциональную зависимость между объемом газообразного вещества и абсолютной температурой при постоянном давлении (то есть в изобарном процессе).
Закон получил название в честь французского физика и химика Жозефа Луи Гей-Люссака.
Математическое выражение закона Гей-Люссака:
В том случае, когда известно состояние газа при постоянном давлении и двух разных температурах, закон допустимо записывать таким образом:
По итогам химических реакций атомы не исчезают и не возникают. В результате таких процессов происходит их перегруппировка. Количество атомов до реакции и после ее протекания не меняется, что отличает их от молекул. Данное условие учитывают, расставляя стехиометрические коэффициенты в уравнениях химических реакций.
Коэффициенты в уравнениях реакций демонстрируют числа объемов газов, которые реагируют и образовываются. К примеру, 2 объема водорода и 1 объем кислорода дают 2 объема пара воды:
2 H 2 + O 2 = 2 H 2 O
V ( Н 2 ) : V ( N 2 ) : V ( N H 3 ) = 3 : 2 : 1
С другой стороны, данные соотношения справедливы лишь в случае веществ, которые участвуют в одной и той же химической реакции. Когда реагент принимает участие в двух параллельных реакциях, его химические количества в данных процессах не связаны и могут принимать любые значения.
n — количество газа.
Выразить молярный объем газов можно в л/моль:
В данной таблице использованы следующие обозначения:
Стехиометрические расчёты
Содержание:
Одним из важнейших химических понятий, на котором основываются стехиометрические расчёты, является химическое количество вещества. Количество некоторого вещества X обозначается n(X). Единицей измерения количества вещества является моль.
Моль – это количество вещества, в котором содержится 6,02·10 23 молекул, атомов, ионов или других структурных единиц, из которых состоит вещество.
На странице -> решение задач по химии собраны решения задач и заданий с решёнными примерами по всем темам химии.
Стехиометрические расчёты
Стехиометрическими расчетами называют нахождение значений количества, масс и объемов веществ (реагентов и продуктов), участвующих в химических реакциях. Формульное количество вещества B (nB) и масса этого вещества (mB) связаны между собой соотношением.
Решение задач по уравнениям химических реакций
Вспомните! Уравнения химических реакций. Закон сохранения массы вещества. Составление и решение пропорции
По уравнениям химических реакций можно решать множество количественных задач. Мы остановимся на расчетных задачах по нахождению массы (m) и числа молей продуктов реакции по известной массе участвующих в реакции веществ.
Решение задач осуществляется по следующему алгоритму:
Внимательно прочитать и коротко записать условие задачи.
Составить уравнение соответствующей химической реакции.
В соответствии с коэффициентами вычислить количество
, молярную массу (M), массу (m) веществ и записать эти данные под формулами этих веществ в уравнении.
Данные по условию задачи и искомые величины (х) записать над формулами этих веществ.
Составить пропорцию и найти неизвестную величину (х).
Записать ответ.
Задача 1. Сколько граммов хлорида натрия образуется при взаимодействии 92 г натрия с хлором?
Ответ: 234 г NаCl.
Задача 2. Сколько молей углекислого газа образуется при горении 36 г углерода?
Ответ: 3 моля
Задача 3. Вычислите массу цинка (Zn), который должен взаимодействовать с соляной кислотой с выделением 10 г водорода.
Ответ: 325 г Zn.
Задача 4. Рассчитайте количество веществ оксида меди (CuO) и углекислого газа, полученных при разложении 5 г малахита а также их массу.
Расчет количества вещества:
Расчет по уравнению реакции:
а) 1 моль (м-т) : 2 моля (CuO) = 0,0225 моль (м-т) : х моль (CuO)
х = 0,045 моль (CuO)
Ответ: 0,045 моль CuO, 3,6 г CuO.
0,0225 моль 0,99 г
Закон авогадро и молярный объем газов
Какие газы вы знаете? Что такое плотность?
Отсюда:
В таблице 8 приведены некоторые величины, характеризующие известные вам газы.
Рассчитаем объем 1 моля каждого газа (при н.у.):
Как видно из этих расчетов, объемы одного моля различных газов при нормальных условиях (н. у.), т. е. при температуре 0°С и давлении 1 атм (101,3 кПа), примерно одинаковы и составляют 22,4 л. При стандартных условиях (t = 25°С, p = 101,3 кПа) молярный объем составляет 24 л. Эта величина называется молярным объемом и обозначается (рис. 20). Молярным объемом газов
называют отношение объема газа (V) при н. у. к
количеству вещества
В 1 моль любых веществ, в том числе и газах, содержится одинаковое число молекул, которое называется числом Авогадро моль
В равных объемах газов, взятых при одинаковых условиях, содержится одинаковое число молекул. Этот закон был сформулирован итальянским ученым Авогадро в 1811 году.
Плотностью газа при н. у. называется отношение молярной массы газа на молярный объем.
Плотность газа при нормальных условиях:
Доказательство закона Авогадро
Найдите число молекул и массы кислорода и углекислого газа объемом 50 л, взятых при нормальных условиях (н. у.).
Число молекул равных объемов (50 л) газов, взятых при одинаковых условиях (н. у.), одинаково.
Массы газов разные.
Определение плотности газов
Найдите плотности кислорода и углекислого газа при нормальных условиях.
Нахождение объема, числа молекул, количества вещества по известной массе газа и обратные задачи
а) Определите объем, число молекул, количество вещества 8,8 г углекислого газа при н. у.
б) Рассчитайте массу, количество вещества и число молекул 67,2 л кислорода при н. у.
в) Рассчитать объем, массу, число молекул в 0,5 моль аммиака (н. у.).
г) Определите объем (н. у), массу и количество вещества сернистого газа числом молекул
Нормальные и стандартные условия, молярный объем, число и закон Авогадро.
Относительная плотность газов
Кроме плотности веществ, в химии часто применяют понятие относительная плотность.
Относительной плотностью (D) одного газа по отношению к другому газу называется отношение масс газов, взятых в равных объемах при одинаковых условиях.
Часто относительную плотность различных газов определяют по отношению к водороду или воздуху.
По формулам относительных плотностей можно рассчитать значение молярной массы газов.
Нахождение относительной плотности
Рассчитайте относительные плотности кислорода и углекислого газа по водороду и воздуху
Расчет молярных масс газов по относительным плотностям газов
Рассчитать молярные массы газов, если известны относительные плотности:
Расчет массы неизвестного газа по значению относительной плотности
Рассчитайте массу 50 л (н. у.) неизвестного газа, если относительная плотность этого газа по воздуху равна 0,586. Какова относительная плотность по водороду?
Закон объемных отношений
Напишем уравнение реакции между газообразными веществами, когда в результате реакции также образуется газ:
Отношение количеств реагирующих и образовавшихся веществ выглядит следующим образом: 2 : 1 : 2. Теперь возьмем отношение объемов этих газов при нормальных условиях:
Как видим, отношения объемов газов соответствуют отношениям коэффициентов перед формулами веществ в уравнении.
При одинаковых условиях объемы реагирующих газов и газообразных продуктов реакции относятся между собой как небольшие целые числа. Это закон объемных отношений Гей-Люссака.
Из рассмотренных примеров можно сделать вывод, что при решении задач удобно пользоваться коэффициентами, т.к. они в уравнениях химических реакций указывают объемные отношения веществ.
Определите объем кислорода, необходимого для окисления 60 л оксида серы (IV) до оксида серы (VI) по уравнению:
Закон объемных отношений.
Услуги по химии:
Лекции по химии:
Лекции по неорганической химии:
Лекции по органической химии:
Присылайте задания в любое время дня и ночи в ➔
Официальный сайт Брильёновой Натальи Валерьевны преподавателя кафедры информатики и электроники Екатеринбургского государственного института.
Все авторские права на размещённые материалы сохранены за правообладателями этих материалов. Любое коммерческое и/или иное использование кроме предварительного ознакомления материалов сайта natalibrilenova.ru запрещено. Публикация и распространение размещённых материалов не преследует за собой коммерческой и/или любой другой выгоды.