Урок №42. Объемные отношения газов при химических реакциях
Гей-Люссак
Закон объемных отношений
Гей-Люссак, 1808 г.
"Объемы газов, вступающих в химические реакции, и объемы газов, образующихся в результате реакции, относятся между собой как небольшие целые числа".
Следствие. Стехиометрические коэффициенты в уравнениях химических реакций для молекул газообразных веществ показывают, в каких объемных отношениях реагируют или получаются газообразные вещества.
V1: V2: V3 = ν1: ν2: ν3.
Например,
2CO + O2 → 2CO2
При окислении двух объемов оксида углерода (II) одним объемом кислорода образуется 2 объема углекислого газа, т.е. объем исходной реакционной смеси уменьшается на 1 объем.
V(CO): V(О2): V(CO2) = ν(CO): ν(О2): ν(CO2) = 2 : 1 : 2
Например, при синтезе аммиака из элементов:
N2 + 3H2 → 2NH3
Один объем азота реагирует с тремя объемами водорода; образуется при этом 2 объема аммиака - объем исходной газообразной реакционной массы уменьшится в 2 раза.
V(N2):V(H2):V(NH3) = ν(N2):ν(H2):ν(NH3) = 1 : 3 : 2
Решите задачу по образцу:
Вычислите объём кислорода, который потребуется для сжигания 5 м3 метана СН4 н.у.?
Образец
Какой объём кислорода (н.у.) потребуется для полного сгорания 10 м3 пропана С3Н8 (н.у.)?
Дано:
V(С3Н8) = 10 м3
Найти:
V(О2) = ?
Решение:
1. Запишем УХР
С3Н8 +5О2 → 3СО2+ 4Н2О
1моль 5моль
2. Согласно закону объёмных отношений, для газов:
V(С3Н8):V(О2) = ν(С3Н8):ν(О2) = 1 : 5
10 м3 :V(О2) = 1 : 5
V(О2) = (10 · 5) /1= 50 м3
Ответ: Для сжигания 10 м3 пропана потребуется 50 м3 кислорода.