У цьому параграфі ви дізнаєтеся:
• що таке закон простих об’ємних відношень;
• як проводити розрахунки за хімічними рівняннями, якщо реагенти та продукти реакції є газоподібними речовинами.
Зразок будь-якої речовини характеризують не тільки такими кількісними показниками, як маса, кількість речовини, але й її об’ємом. Особливо важливим є вимірювання об’ємів для газів.
У результаті численних досліджень газоподібних речовин французький учений Ж. Л. Гей-Люссак вивів закон об’ємних відношень:
об’єми газів, що реагують між собою за незмінних температури й тиску, відносяться один до одного, а також до об’ємів утворених газоподібних продуктів як невеликі цілі числа.
Наприклад, для реакції:
об’єми реагуючих між собою та утвореного газів відносять один до одного як 1 : 2 : 1.
Розглянемо, як здійснювати розрахунки, використовуючи цей закон.
Приклади розв’язування задач
Приклад 1. Обчисліть об’єм продукту реакції, якщо нітроген(П) оксид прореагував з киснем об’ємом 5 л (н. у.). У яких відношеннях будуть об’єми реагуючих між собою речовин і продукту реакції?
2. Над формулами речовин записуємо дані з умови задачі про об’єми газоподібних речовин, а під формулами — стехіометричні співвідношення з урахуванням молярних об’ємів:
3. Визначаємо об’єм газоподібного продукту реакції з пропорції:
4. Обчислюємо об’єм нітроген(ІІ) оксиду, скориставшись пропорцією:
Таким чином, відношення об’ємів реагуючих між собою газів і газоподібного продукту реакції становить:
Приклад 2. Який об’єм (н. у.) водню вступить у реакцію гідрування етену, якщо об’єм утвореного при цьому етану становить 28 л? У яких ввідношеннях будуть об’єми реагуючих між собою речовин і продукту реакції?
3. Визначаємо з пропорції, який об’єм етену вступив у реакцію:
4. Обчислюємо об’єм водню, що вступив у реакцію:
Таким чином, відношення об’ємів реагуючих між собою газів етену й водню та утвореного при цьому етану становить:
Основні поняття. Закон об’ємних відношень.
Жозеф Луї Гей-Люссак (1778-1850)
Французький хімік і фізик, відкрив газові закони, названі його ім’ям. Відкрив Бор, розробив способи добування калію та натрію, отримав синильну кислоту, удосконалив методи елементного й об’ємного хімічного аналізу, технологію виробництва сульфатної кислоти. Побудував перші діаграми розчинності.
Ім’я Гей-Люсака внесено до переліку найвидат-ніших учених Франції.
Запитання та завдання
1. У яких об’ємних відношеннях та об’ємах (н. у.) необхідно взяти кисень та метан, щоб спалити 64 г метана?
2. У яких об’ємних відношеннях та об’ємах (н. у.) необхідно взяти метан і хлор, щоб одержати 50,5 г хлорометану?
3. Складіть рівняння реакції:
Визначте відношення об’ємів реагуючих газів один до одного, а також до об’ємів утворених газоподібних продуктів реакції.
4. Повному згорянню етину C„H„ відповідає схема реакції:
Перетворіть схему на рівняння реакції. Визначте співвідношення об’ємів (н. у.) реагентів і продуктів реакції, якщо в реакцію вступило: а) 13 г етину; б) 0,25 моль етину; в) 56 л (н. у.) етину.
Це матеріал з підручника Хімія 9 клас Бутенко (поглиблений рівень)