Obliczenia z chemi. - Of.pl

v = nRT / p = 50moli*8,314J/Kmol*500K / 101325 Pa = 2,0514 m 3
Ciśnienia cząstkowe tlenku wegla p CO i wodoru p H2 obliczamy z zależności;
wartości ułamków molowych obliczamy z równań
stąd
odpowiednio stężenia molowe wynoszą:
c CO = n CO / v = 12 moli / 2051,4dm 3 = 5,85*10 -3 mol/dm 3
c H2 = n H2 / v = 38 moli / 2051,4dm 3 = 1,85*10 -2 mol/dm 3
Zadania z wykorzystaniem równania van der Waalsa
p CO = x CO *p i p H2 = x H2 * p
x CO = n CO / n CO + n H2 = 12 moli / 50 moli = 0,24
x H2 = n H2 / n CO + n H2 = 38 moli / 50 moli = 0,76
p CO = 0,24 * 101325 = 24318 Pa
p H2 = 0,76 * 101325 = 77007 Pa
W niskich temperaturach i przy wysokich ciśnieniach gazy rzeczywiste wykazują odstępstwa od praw gazów doskonałych.
Dla wytłumaczenia tych odstępstw van der Waals wprowadził do równania stanu gazu poprawki uwzględniające wzajemne
oddziaływanie i objętość własną cząsteczek. Równanie stanu dla 1 mola gazu rzeczywistego w ujęciu van der Waalsa ma
postać:
(p + a/V 2 )(V-b) = RT
gdzie; V - objętość molowa gazu rzeczywistego, p -ciśnienie, T - temperatura w kelwinach, a i b - stałe dla danego rodzaju
gazu rzeczywistego. Poprawka a uwzglednia istnienie sił międzycząsteczkowych, natomiast b jest poprawką związaną z
objętością własną cząsteczek gazu.
Tylko w przypadku rozrzedzonych gazów rzeczywistych obie poprawki, poprawka a na ciśnienie wewnętrzne i poprawka b
na objętość własną cząsteczek, są bardzo małe i można je pominąć, otrzymując równanie stanu gazu doskonałego.
• Przykład 5
Na podstawie równania van der Waalsa obliczyć temperaturę, w której 1 mol amoniaku zajmuje objetość 0,5 dm 3
pod ciśnieniem 10MPa. Stałe a i b dla amoniaku wynoszą odpowiednio 0,42 N*m 4 *mol i 3,73*10 -5 m 3 /mol.
Rozwiązanie Przekształcając równanie van der Waalsa dla 1 mola gazu, otrzymuje się.
T = (p + a/V 2 )(V - b) / R
skąd po podstawieniu odpowiednich danych ( z uwzględnieniem, że 10MPa = 10 7 N/m 2 ; 0,5 dm 3 = 5*10 -4 m 3 ; 8,314
J*K -1 = 8,314 N*m / K*mol) otrzymuje się wynik
T = 650 K.