| Nahlásit

Stavová rovnice ideálního plynu

V ponorkách se dříve vyráběl kyslík tak, že se vydýchaný vzduch prohěnìl nádobami naplněnými suchým peroxidem sodným. Přitom dochází k této reakci: 2 Na2O2 + 2 CO2 -> 2 Na2CO3 + O2. Kolik kg peroxidu sodného se spotřebuje, pokud má být po prohnání vzduchu nádobami s peroxidem v ponorce o 1000 litrù kyslíku více než před prohnáním? Změní se při výrobě kyslíku nějak tlak vzduchu v ponorce? Pokud ano, vypočítejte tuto změnu. Objem vnitřního prostoru ponorky je 1000 m3.
M(Na2O2) = 78 g.mol–1, T = 300 K, R = 8,314 J.K–1.mol–1, tlak vzduchu v ponorce před reakcí byl 101325 Pa

(prosím, pomozte mi to vypočítat, nebo alespoň naznačit postup)
Témata: chemie

2 reakce

| Nahlásit
Když se podíváš na rovnici, tak vidíš, že ze dvou molů CO2 vznikne mol O2. A protože oba plyny se za dané teploty blíží ideálnímu plynu, má mol kteréhokoliv z nich objem 22,4dm3. Když se tedy vznikne 1000dm3 O2, spotřebovalo se 2000dm3 CO2.
Látkové množství plynu v ponorce před reakcí vypočteš ze vztahu
p*V = n*R*T => n=p*V/(R*T) ; molární zlomek CO2 je rovný jeho objemovému zlomku:
X=2/1000=0,002 ; vypočtené látkové množství tedy bylo 0,998*n vzduchu + 0,002*n CO2. Po reakci bylo 0,998*n vzduchu + 0,001*n O2. Celkové látkové množství tedy bude 0,999*n. Výsledný tlak vypočteš opět ze stavové rovnice:
p1=0,999*n*R*T/1000 ; ale oba vztahy můžeme zabudovat do jednoho vztahu. Počáteční tlak ponecháme p, výsledný tlak označíme p1, ostatní hodnoty jsou konstantní. I z druhého vztahu vypočítáme n:
n=1000*p1/(0,999*R*T)=1000*p/(R*T) =>p1 = 0,999*p = 101224 Pa.
Doposud jsme pracovali s relacemi. Abychom vypočetli spotřebu peroxidu, musíme vypočítat látkové množství CO2. Mol plynu má za normálních podmínek objem 0,022414m3 (101325Pa; 273,15 K). My ovšem pracujeme při T=300K. Nejjednoduší je přepočítat molární objem při konst. tlaku na danou teplotu:
V/T=V1/T1 => V1 = V*T1/T = 0,022414*300/273,15=0,024617m3/mol.
n(CO2)= 2/0,024617=81,244 mol CO2 ; na mol CO2 potřebujeme mol Na2O2. látkové množství peroxidu je stejné, jako látkové množství CO2, takže (molární hmotnost peroxidu dosadíme v kg/mol = 0,078):
m(Na2O2)= n(CO2)*M(Na2O2)=81,244*0,078=6,337 kg Na2O2.
OK?
| Nahlásit
děkuju moc
 Anonym
Odpovídat lze i bez registrace. Dodržujte pravidla Ontoly
Vložit: Obrázek