Kemi
Idealgasser
Jeg sidder med en opgaver, hvor jeg har fået opgivet trykket af nogle gasser i udåndingsluften for en person. Udåndingsluften er blevet målt i 10 min, og dens volumen er 65,3 L. Temperaturen er 37 grader celcius.
Jeg skal beregne stofmængderne af de forskellige gasser i den opsamlede portion udåndingsluft (65,3 L)
Jeg tager bare et eksempel her på en af mine udregninger
p(N2) = 0,748 bar
p*V = n*R*T ⇒ n = (p*V)/(R*T)
n(N2) = (0,748 bar * 65,3 L)/(0,0831 (bar*L)/(mol*K) * 310,15 K) = 1,895 mol
Jeg er ret sikker på, at det er den rigtige fremgangsmåde, men jeg synes det er lidt ulogisk, fordi volumen af N2 er ikke 65,3 L (det er jo det samlede volumen, der er blevet målt). Ifølge facitlisten er mit resultat korrekt.
Hvorfor kan man bruge den samlede volumen til at beregne stofmængden for selv N2
Svar #1
13. september 2011 af peter lind
Nitrogenet lige som alle andre gasser udfylder hele beholderen.
Svar #3
13. september 2011 af vejgeh (Slettet)
Volumenet af N2 er ganske rigtigt ikke 65,3 L, da det jo (som du skriver) er det samlede volumen.
p(N2) skal ses som det tryk, N2 bidrager med til totaltrykket som er ca. 1 bar ved normalt tryk.
Til gengæld kan du benytte, at du kender partialtrykket af N2, for det opfylder følgende
p(N2)/ptotal = n(N2) / ntotal
Husk at ptotal er 1 bar i dit tilfælde. Altså er forholdet mellem N2's partialtryk og totaltrykket det samme, som forholdet mellem N2's bidrag til antal molekyler, og det totale antal molekyler i de 63,5 L. Derfor kan du bruge partialtrykket til at finde molforholdet. Din metode er helt korrekt.
Det er lidt svært at forklare, tror jeg. Det handler nok lige om at fange logikken..
Svar #4
14. september 2011 af placebo321 (Slettet)
Tak for din hjælp. Jeg tror ikke, at jeg forstod svaret i forhold til mit spørgsmål.
Hvordan kan jeg så regne med, at N2 har et volumen på 65,3 L, når du også siger, at det ikke er gassens volumen?
Svar #5
14. september 2011 af vejgeh (Slettet)
Først spørger jeg.. har du styr på hvad begrebet partialtryk betyder? Hvis ja, prøv at forklare på to linjer.
Svar #6
14. september 2011 af placebo321 (Slettet)
Ja, jeg kender til udtrykket. Jeg har Kemi på A-niveau.
Summen af partialtrykkene = totaltrykket ---> Daltons lov
Dvs. at man kan betragte partialtrykkene som additive.
Partialtrykket er det tryk en gas i en blanding yder til totaltrykket.
Ved ikke hvad jeg mere kan sige.
Svar #7
14. september 2011 af vejgeh (Slettet)
Super :)
N2 har ikke et volumen på 65,3 L i den prøve, du har opsamlet. I dit eksempel er det udåndingsluft, og der er luftsammensætningen nok en lidt anden end i almindelig, atmosfærisk luft.
Forestil dig 65,3 L atmosfærisk luft. Her er ca. 78 % N2, ca. 21 % O2 og ca 1 % Ar og <1 % andet. Ved atmosfærisk tryk er trykket en lille smule over 1 bar, men lad os regne med 1 bar for lethedens skyld :) .. Procent-enheden kan både være mol% og volumen%, for de hænger sammen for idealgasser.
Af de 65,3 L liter luft kan man beregne hvor mange liter, der udgøres af en bestemt gas, når man ved hvor mange mol%, gassen udgør af den atmosfæriske luft. Det er en udregning som du med garanti kender, og for N2 giver det: 65,3 L * 0,78 = 50,9 L
O2 vil på samme måde udgøre 65,3 L * 0,21 = 13,7 L.
...
Der kan udføres en tilsvarende beregning (som er den, du faktisk udfører i din opgave), hvis blot du kender partialtrykket af gassen. Partialtrykket kan du skrive som p(N2)/ptotal. For atmosfærisk luft giver det p(N2)/ptotal = 0,78 bar/1 bar = 0,78.
For O2 er partialtrykket også det samme som mol% el. vol%, nemlig p(O2)/ptotal = 0,21 bar/1 bar = 0,21.
Osv. for de andre gasser, luften består af... Du kan se af ovenstående, at partialtrykket direkte afspejler, hvor mange mol% af en gas, din luft indeholder.. Så når du kender partialtrykket af din gasart, og du har et samlet volumen, kan du på den måde udregne hvor mange liter, din gasart udgør.
Hjalp det?
Svar #8
14. september 2011 af placebo321 (Slettet)
Jeg er med på alt det du skriver :)
Men jeg får et rigtigt resultat, når jeg benytter de 65,3 L iflg. facitlisten til Kemi 2000 A-niveau-2, selvom vi begge er enige om, at det ikke er volumen af N2.
Det er dét jeg ikke forstår :)
Svar #9
14. september 2011 af vejgeh (Slettet)
Du skal egentlig bare bemærke, at mol% og vol% for en idealgas er det samme som partialtrykket divideret med totaltrykket, altså p(gas)/ptotal = mol% = vol%.
Svar #10
14. september 2011 af placebo321 (Slettet)
Men burde jeg ikke skulle bruge de 50,9 L i stedet for de 65,3 L?
Er det fordi jeg ganger totalvolumenet med partialtrykket, at det bliver rigtigt?
Svar #11
14. september 2011 af vejgeh (Slettet)
Nårh, på den måde :) .. Jeg sover lidt efter en 9 timers skoledag
Kig på idealgasligningen. p*V = n*R*T. Den omskriver ud jo selvfølgelig til n = p*V / R*T.. For p er trykket ikke totaltrykket, men partialtrykket af din gas! Altså de 0,748.. Du skal ikke angive totaltrykket, for så får du hvor mange mol luft (af diverse gasarter) de 65,3 L indeholder!
Svar #12
14. september 2011 af placebo321 (Slettet)
Så det er rigtigt, det jeg har skrevet i #10? :D
Svar #14
14. september 2011 af vejgeh (Slettet)
Ja, i teorien, for de 50,9 L er jo det samme som 0,78 * 65,3 L.
Det læringsmæssigt vigtige i denne opgave er at du forstår, at partialtrykket divideret med totaltryk også afspejler mol% og volumen%. Er du med på det?
(Jeg skriver partialtryk divideret med totaltryk, for hvis trykket bliver over 1 bar, så stiger partialtrykket selvfølgelig også - derfor skal man huske at dividere med totaltrykket altid, ellers får man et forkert tal, så snart totaltrykket ikke er 1 bar)
Svar #16
14. september 2011 af placebo321 (Slettet)
Jeg er helt med. Jeg havde bare glemt at trykkvotienten (p(N2)/p(total)) multipliceret med totalvolumen angiver volumen af N2! :)
Jeg er med på alle de ting.
Jeg er godt inde i Gay lussacs, Boyle-Mariottes 1. og 2. lov, som jo tilsammen giver idealgasligningen og de sammenhænge du taler om
Skriv et svar til: Idealgasser
Du skal være logget ind, for at skrive et svar til dette spørgsmål. Klik her for at logge ind.
Har du ikke en bruger på Studieportalen.dk?
Klik her for at oprette en bruger.
