高中化学 气体摩尔体积公式推导
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决定物质体积大小的因素
1.粒子数目的多少
2.粒子本身的大小
3.粒子之间的平均距离
决定固体、液体物质的体积大小的因素主要是粒子数目的多少和粒子本身的大小;而气体的体积大小的决定因素是粒子数目的多少和分子间的平均距离。
•气体摩尔体积的使用方法:
1.在非标准状况下,不能用气体摩尔体积2
2.4mol/L进行计
算。
2.标准状况下,非气体(即固、液体)不能用气体摩尔体积
22.4mol/L进行计算。
3.气体可以是纯净气体,也可以是混合气体。
标准状况下,气体摩尔体积的5个“关键”:
4.关键字——气体:研究对象是气体,非气体不研究摩尔体
积。
5.关键字——任何:任何气体,只要是气体,不管纯净物还
是混合物,只要状态相同,物质的量相同,体积就相同。
6.关键字——标况:标况下气体摩尔体积一定是
V m=22.4L/mol,非标准状况下的气体不一定等于22.4L/mol。
7.关键字——约为:22.4只是个约数,不是准确值,因为
对于气体,忽略了粒子的大小对体积的影响,所以在相同的条件下。
气体的摩尔体积近似相等。
8.关键字——1mol:气体在标况下的体积约为22.4L所对应
的物质的量为1mol。
•气体摩尔体积:
单位物质的量的气体所占的体积。
符号:Vm
单位:L/mol(L·mol-1)、m/mol(m·mol-1)
计算公式:气体摩尔体积(Vm)=气体体积(V)/物质的量(n)
标况下(0℃ 101kPa)气体摩尔体积约为22.4L/mol,在25℃和101kPa条件下,气体摩尔体积约为24.5L/mol。
•标准状况:
在0℃和101kPa的条件下,1mol任何气体的体积都约为22.4L。
温度为0℃、压强为101kPa时的状况,我们通常称为“标准状况”。
在标准状况下,气体的摩尔体积约为22.4L/mol。
问题探究:
标准状况下,1mol气体的体积是22.4L,如果当1mol气体的体积是22.4L时,一定是标准状况吗?
答:不一定,因为影响气体体积的因素是温度、压强两个条件,非标准状况下1mol气体的体积也可能是22.4L。
单位物质的量的气体所占的体积叫做气体摩尔体积,相同气体摩尔体积的气体其含有的粒子数也相同。
摩尔体积是指单位物质的量的某种物质的体积,也就是一摩尔物质的体积。
气体摩尔体积的定义
摩尔体积是指单位物质的量的某种物质的体积,也就是一摩尔物质的体积。
单位物质的量的气体所占的体积叫做气体摩尔体积,相同气体摩尔体积的气体其含有的粒子数也相同。
气体摩尔体积不是固定不变的,它决定于气体所处的温度和压强,如在25 °C,101千帕时气体摩尔体积为24.5升/摩尔。
在外界条件相同的情况下,气体的摩尔体积相同。
应用
标准状况下1mol气体为22.4L,即可导出其质量便是该气体的摩尔质量。
据此可求出未知化学式的气体摩尔质量和相对分子质量,也可求出1L气体的质量即气体密度。
反之也可由气体密度求摩尔质量。
同温同压下两气体的密度比叫气体的相对密度,可据以由气体的相对密度求气体的摩尔质量,如某气体对氢气(H2)的相对密度为15,则其相对分子质量为30。
常见的有:
(1)由标准状况下气体密度求相对分子质量;
(2)由相对密度求气体的相对分子质量;
(3)求混合气体的平均相对分子质量:即混合气体1mol时的质量数值。
已知各组成气体的体积分数及质量分数;
(4)由同温同压下气体反应时的体积比求分子数比,进而推分子式;
(5)直接将气体摩尔体积代入有关化学方程式进行计算;
(6)气体反应物的体积比即分子数比可便于找出过量气体。