Хімія. 9 клас. Савчин

§ 23. ОБ'ЄМНІ ВІДНОШЕННЯ ГАЗІВ У ХІМІЧНИХ РЕАКЦІЯХ

Опанувавши матеріал параграфа, ви зможете:

  • знати закон об'ємних відношень;
  • обчислювати об'ємні відношення газів у хімічних реакціях;
  • розв'язувати задачі на обчислення об'ємних відношень газів у хімічних реакціях.

Об'ємні відношення газів у хімічних реакціях. Вивчення закону Авогадро та використання його під час розв'язування задач переконало вас, що вимірювати об'єми газів простіше, ніж обчислювати маси. Тому хіміки, працюючи з газами, намагалися визначити співвідношення між об'ємами газів у процесі хімічних реакцій. Відомий французький хімік А. Л. Лавуазьє встановлював співвідношення об'ємів кисню та водню в реакції утворення води з цих речовин. У 1805 р. Ж.-Л. Гей-Люссак разом з А. фон Гумбольдтом визначили, що під час реакції водню з киснем витрачається вдвічі більший об'єм водню, ніж кисню. Об'єм утвореної водяної пари відповідає об'єму водню. Численні експериментальні дослідження вчений узагальнив у законі об'ємних відношень газів (1808).

Об'єми газів, що вступають у реакцію, відносяться один до одного й до об'ємів газоподібних продуктів реакції як невеликі цілі числа.

Рівняння реакції:

Отже, співвідношення газів до й після реакції можна подати так: 2 : 1 : 2.

Відповідно до закону Авогадро коефіцієнти вказують на кількість речовини сполук, що беруть участь у реакції та утворюються внаслідок її перебігу. Це дає підстави використовувати закон об'ємних відношень для розв'язування задач.

Розглянемо приклади розв'язання відповідних задач.

Задача 1. Метан об'ємом 250 л повністю згорів у кисні. Обчисліть об'єм кисню (н. у.), що витратився під час реакції.

Жозеф-Луї Гей-Люссак (1778-1850) — французький хімік і фізик, член Французької академії наук (1806). Його ім'я внесено до списку найвидатніших науковців Франції, розміщеного на першому поверсі Ейфелевої вежі.

Наукові дослідження вченого стосуються різних галузей фізичної, органічної й неорганічної хімії. У 1802 р. відкрив закон теплового розширення газів. Через три роки разом з німецьким природодослідником А. фон Гумбольдтом установив, що співвідношення атомів Гідрогену й Оксигену в молекулі води становить 2 : 1. У 1808 р. відкрив закон об'ємних відношень газів, який було названо його ім'ям.

Задача 2. Обчисліть об'єми етану та кисню (н. у.), що вступили в реакцію горіння, якщо утворився карбон(IV) оксид об'ємом 134,4 л.

ПІДСУМОВУЄМО ВИВЧЕНЕ

• В обчисленнях за хімічними реакціями, що відбуваються між газами, використовують закон об'ємних відношень газів Ж.-Л. Гей-Люссака.

• Закон об'ємних відношень: об'єми газів, що вступають у реакцію, відносяться один до одного й до об'ємів газоподібних продуктів реакції як невеликі цілі числа.

ЗАВДАННЯ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЮ

  • 1. Обчисліть і позначте об'єм кисню (н. у.), що витратиться в реакції з воднем, якщо утворилася водяна пара об'ємом 360 л.

А 180 л

Б 360 л

В 200 л

Г 280 л

  • 2. Обчисліть і позначте об'єм кисню (н. у.), що витратиться на повне згоряння етену об'ємом 75 л.

А 200 л

Б 220 л

В 225 л

Г 235 л

  • 3. Етин об'ємом 179,2 л повністю згорів у кисні. Обчисліть об'єм (н. у.) кисню, що витратиться.
  • 4. Під час повного згоряння пропану утворився карбон(IV) оксид об'ємом 120 л (н. у.). Обчисліть об'єми вихідних речовин (н. у.).
  • 5. На згоряння суміші метану з азотом об'ємом 960 л витрачено кисень об'ємом 1804,8 л (н. у.). Обчисліть масову частку метану в суміші.
  • 6. До складу природного газу входять: метан (масова частка 90 %), етан (масова частка 5 %) і негорючі домішки. Обчисліть, який об'єм кисню (н. у.) треба витратити на згоряння цього газу об'ємом 1 м3.
  • 7. Суміш метану й етену об'ємом 176 л, у якій об'ємна частка насиченого вуглеводню становить 40 %, повністю спалили. Обчисліть об'єм (н. у.) витраченого кисню та утвореного карбон(IV) оксиду.