Вопросы в начале параграфа, страница 139 - гдз по химии 8 класс учебник Рудзитис, Фельдман

Что такое молярный объём газа?

В чём заключается следствие закона Авогадро?

Что такое молярный объём газа?

Молярный объём газа — это физическая величина, равная отношению объёма газа к его количеству вещества. Иными словами, это объём, который занимает один моль данного газа при определённых температуре и давлении.

Обозначается молярный объём как $V_m$. Его можно рассчитать по формуле: $V_m = \frac{V}{\nu}$ где $V$ — объём газа, а $\nu$ (ню) — количество вещества в молях.

Единицей измерения молярного объёма в Международной системе единиц (СИ) является кубический метр на моль ($м^3/моль$), однако в химии чаще используется внесистемная единица — литр на моль ($л/моль$), что эквивалентно кубическому дециметру на моль ($дм^3/моль$).

Важнейшей особенностью молярного объёма для газов является то, что согласно следствию из закона Авогадро, при одинаковых условиях (температуре и давлении) один моль любого идеального газа занимает один и тот же объём. Для так называемых нормальных условий (н.у.), то есть при температуре $0\ \text{°C}$ ($273,15\ \text{К}$) и давлении $101,325\ \text{кПа}$ ($1$ атмосфера), молярный объём любого идеального газа составляет приблизительно $22,4\ \text{л/моль}$. $V_m \approx 22,4\ \text{л/моль}$ (при н.у.)

Эта величина является фундаментальной константой в химии и широко используется для расчётов, связанных с газообразными веществами.

Ответ: Молярный объём газа ($V_m$) — это объём, занимаемый одним молем газа при заданных условиях. Он рассчитывается как отношение объёма газа ($V$) к количеству вещества ($\nu$). При нормальных условиях (0 °C и 101,325 кПа) молярный объём любого идеального газа одинаков и равен приблизительно $22,4$ л/моль.

В чём заключается следствие закона Авогадро?

Закон Авогадро гласит: в равных объёмах различных газов при одинаковых температуре и давлении содержится одинаковое число молекул. Из этого закона вытекает несколько важных следствий.

Первое и основное следствие: один моль любого газа при одинаковых условиях (температуре и давлении) занимает один и тот же объём. Поскольку 1 моль любого вещества содержит одно и то же число частиц (число Авогадро, $N_A \approx 6,02 \cdot 10^{23}\ \text{моль}^{-1}$), а равные объёмы газов при равных условиях содержат одинаковое число частиц, то и объёмы, занимаемые одним молем разных газов, будут одинаковы. Этот объём называется молярным объёмом газа ($V_m$), и при нормальных условиях (н.у.) он равен $22,4\ \text{л/моль}$. Это позволяет легко переходить от количества вещества газа к его объёму и обратно: $V = \nu \cdot V_m$.

Второе следствие: отношение плотностей двух газов при одинаковых условиях равно отношению их молярных (или молекулярных) масс. Эта величина называется относительной плотностью одного газа по другому. Плотность газа ($\rho$) определяется как $\rho = \frac{m}{V}$. Массу газа ($m$) можно выразить через количество вещества ($\nu$) и молярную массу ($M$) как $m = \nu \cdot M$. Объём газа ($V$) можно выразить через количество вещества и молярный объём ($V_m$) как $V = \nu \cdot V_m$. Тогда плотность $\rho = \frac{\nu \cdot M}{\nu \cdot V_m} = \frac{M}{V_m}$. Для двух разных газов (1 и 2) при одинаковых условиях их молярные объёмы $V_m$ равны. Поэтому отношение их плотностей будет: $\frac{\rho_1}{\rho_2} = \frac{M_1 / V_m}{M_2 / V_m} = \frac{M_1}{M_2}$

Относительная плотность газа 1 по газу 2 обозначается как $D_2(1)$ и вычисляется по формуле $D_2(1) = \frac{M_1}{M_2}$. Это позволяет, зная молярную массу одного газа и измерив относительную плотность другого, найти молярную массу второго газа: $M_1 = D_2(1) \cdot M_2$. Чаще всего относительную плотность определяют по водороду ($M_{H_2} \approx 2\ \text{г/моль}$) или по воздуху (средняя молярная масса воздуха $\approx 29\ \text{г/моль}$).

Ответ: Следствие закона Авогадро заключается в том, что: 1) один моль любого газа при одинаковых температуре и давлении занимает одинаковый объём (молярный объём, при н.у. $\approx 22,4$ л/моль); 2) отношение плотностей двух газов при одинаковых условиях равно отношению их молярных масс (относительная плотность).