что называют объемной долей компонента газовой смеси

Объемная доля газов в смеси

Объемная доля газов в смеси

1. Ознакомьтесь, запишите определение и формулу для нахождения объемной доли газа:

В состав воздуха входит несколько различных газов: кислород, азот, углекислый газ, благородные газы, водяные пары и некоторые другие вещества. Содержание каждого из этих газов в чистом воздухе строго определенно.

Для того чтобы выразить состав смеси газов в цифрах, т. е. количественно, используют особую величину, которую называют объемной долей газов в смеси.

Объемную долю газа в смеси обозначают греческой буквой – «фи».

Объемной долей газа в смеси называют отношение объема данного газа к общему объему смеси:

Что же показывает объемная доля газа в смеси или, как говорят, какой физический смысл этой величины? Объемная доля газа показывает, какую часть общего объема смеси занимает данный газ.

Если бы нам удалось разделить 100 л воздуха на отдельные газообразные компоненты, мы получили бы около 78 л азота, 21 л кислорода, 30 мл углекислого газа, в оставшемся объеме содержались бы так называемые благородные газы (главным образом аргон) и некоторые другие (рис. 62).

Рис. 62.
Состав атмосферного воздуха

Рассчитаем объемные доли этих газов в воздухе:

Нетрудно заметить, что сумма объемных долей всех газов в смеси всегда равна 1, или 100%:

(азота) + (кисл.) + (угл. газа) + (др. газов) = 78% + 21% + 0,03% + 0,97% = 100%.

Тот воздух, который мы выдыхаем, гораздо беднее кислородом (его объемная доля снижается до 16%), зато содержание углекислого газа возрастает до 4%. Такой воздух для дыхания уже непригоден. Вот почему помещение, в котором находится много людей, надо регулярно проветривать.

В химии на производстве чаще приходится сталкиваться с обратной задачей: определять объем газа в смеси по известной объемной доле.

2. Рассмотрите примеры задач

Пример. Вычислите объем кислорода, содержащегося в 500 л воздуха.

Из определения объемной доли газа в смеси выразим объем кислорода:

V(кисл.) = V(возд.)•(кисл.).

Подставим в уравнение числа и рассчитаем объем кислорода:

V(кисл.) = 500 (л)•0,21 = 105 л.

Кстати, для приближенных расчетов объемную долю кислорода в воздухе можно принять равной 0,2, или 20%.

При расчете объемных долей газов в смеси можно воспользоваться маленькой хитростью. Зная, что сумма объемных долей равна 100%, для «последнего» газа в смеси эту величину можно рассчитать по-другому.

Задача. Анализ атмосферы Венеры показал, что в 50 мл венерианского «воздуха» содержится 48,5 мл углекислого газа и 1,5 мл азота. Рассчитайте объемные доли газов в атмосфере планеты.

(угл. газа),

(азота).

Рассчитаем объемную долю углекислого газа в смеси. По определению:

Вычислим объемную долю азота в смеси, зная, что сумма объемных долей газов в смеси равна 100%:

(угл. газа) + (азота) = 100%,

(азота) = 100% – (угл. газа) = 100% – 97% = 3%.

Ответ. (угл. газа) = 97%, (азота) = 3%.

С помощью какой величины измеряют содержание компонентов в смесях другого типа, например в растворах? Понятно, что в этом случае пользоваться объемной долей неудобно. На помощь приходит новая величина, о которой вы узнаете на следующем уроке.

3. Выполните домашнее задание:

1. Что такое объемная доля компонента в газовой смеси?

2. Объемная доля аргона в воздухе 0,9%. Какой объем воздуха необходим для получения 5 л аргона?

3. При разделении воздуха было получено 224 л азота. Какие объемы кислорода и углекислого газа были получены при этом?

4. Объемная доля метана в природном газе составляет 92%. Какой объем этой газовой смеси будет содержать 4,6 мл метана?

5. Смешали 6 л кислорода и 2 л углекислого газа. Найдите объемную долю каждого газа в полученной смеси.

Источник

Объёмная доля газа в смеси

Урок 15. Химия. Вводный курс. 7 класс ФГОС

В данный момент вы не можете посмотреть или раздать видеоурок ученикам

Чтобы получить доступ к этому и другим видеоурокам комплекта, вам нужно добавить его в личный кабинет, приобрев в каталоге.

Получите невероятные возможности

Конспект урока «Объёмная доля газа в смеси»

В воздухе содержатся различные газы: азот, кислород, углекислый газ, благородные газы, водяные пары и другие.

Для того, чтобы количественно выразить состав смеси газов, используют величину, которую называют «объёмной долей газов в смеси».

Объёмная доля газа – это отношение объёма данного газа к общему объёму смеси.

Объёмная доля обозначается буквой φ (фи). Объёмная доля газа показывает, какую часть общего объёма смеси занимает данный газ.

Доказано, в 100 л воздуха 78 л азота, 21 л кислорода, 0,03 л углекислого газа и 0,97 л благородных газов. Если нужно найти объёмные доли этих газов в воздухе, то следует объём каждого газа разделить на объём воздуха. Получается, что в воздухе содержится 78 % азота, 21 % кислорода, 0,03 % углекислого газа и 0,97 % благородных газов. Сумма всех объёмных долей газов в смеси равна 1, или 100 %.

В воздухе, который мы выдыхаем, содержится только 16 % кислорода, а содержание углекислого газа увеличивается до 4 %. Поэтому помещения, в которых много людей, нужно постоянно проветривать.

В задачах чаще необходимо искать объём газа по известной объёмной доле этого газа. Например, найдём объём кислорода в 300 л воздуха. Зная, что объёмная доля кислорода в воздухе равна 21 %, нужно 300 умножить на 0,21, и мы получим 63 л. Таким образом, в 300 л воздуха содержится 63 л кислорода.

Учитывая то, что объёмная доля аргона в воздухе равна 0,9 %, найдём объём воздуха, который необходим для получения 7 л аргона. В условии задачи даны объём аргона и его объёмная доля в водухе. Найти нужно объём воздуха. Для этого 7 л разделим на 0,009.

Найдём объёмную долю каждого газа, если смешали 4 л кислорода и 5 л углекислого газа. Объём смеси равен сумме объёмов двух газов – кислорода и углекислого газа.

Чтобы найти объёмную долю кислорода в смеси, нужно 4 л разделить на 9 л. Получаем 0,44, или 44 %. Для того, чтобы определить процентное содержание углекислого газа в смеси, необходимо от 100 % вычесть 44 %. Получим 56 %.

Источник

Занятие внеурочной деятельности по теме «Объёмная доля компонента газовой смеси.»

Онлайн-конференция

«Современная профориентация педагогов
и родителей, перспективы рынка труда
и особенности личности подростка»

Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику

Решение расчетных задач по химии 8 класс

Занятие № 6 Учитель Федорова О.В Тема занятия: Объёмная доля компонента газовой смеси.

Цели и задачи занятия: сформировать первоначальные представления о понятии

объёмная доля компонента газовой смеси.

— дать определение объёмной доли компонента газовой смеси;

— научиться рассчитывать объёмную долю компонента газовой смеси;

— правильно оформлять решение химических задач;

— научиться самостоятельно решать задачи, используя имеющиеся знания.

— формировать ответственное отношение к учению;

— развивать познавательный интерес, воображение;

— уметь самостоятельно выделять познавательную цель.

— уметь с достаточной полнотой и точностью выражать свои мысли в соответствии с задачами и условиями коммуникации.

— воспитание гармонически развитой личности.

Тип занятия: занятие открытия новых знаний

I Организация начала занятия

II Актуализация опорных знаний обучающихся

1. Что такое смесь? Приведите примеры природных смесей различного агрегатного состояния. Назовите компоненты этих смесей.

2. Какие смеси называются гетерогенными? Приведите примеры таких природных и бытовых смесей и назовите их компоненты.

3. Какие смеси называются гомогенными? Приведите примеры таких природных и бытовых смесей и назовите их компоненты.

4. Какой воздух может рассматриваться как гомогенная, а какой – как гетерогенная смесь?

III Изучение нового материала

Недостаточно только получить знания; надо найти им приложение.
И. Гёте

В состав воздуха входит несколько различных газов: кислород, азот, углекислый газ,

благородные газы, водяные пары и некоторые другие вещества. Содержание каждого из этих газов в чистом воздухе строго определено. Для того чтобы выразить состав смеси газов (воздуха) количественно, т.е. в цифрах, используют особую величину, которую называют объёмной долей газа в смеси.

Сосуд заполнили 25 мл кислорода ( O 2) и 125 мл азота ( N 2). Вычислите объемные доли кислорода и азота в этой смеси

1. Определим объем смеси
V (смеси) = V (O₂) + V ( N ₂)= 25 + 125 = 150 мл

2. Определим объемную долю кислорода

φ (O ₂ ) = V (O ₂ ) / V ( смеси ) = 25 : 150 = 0,167 (16,7%)

3. Определим объемную долю азота

φ (N ₂ ) = V (N ₂ ) / V ( смеси ) = 125 : 150 = 0,833 (83,3%)

Ответ: Объемная доля кислорода в смеси 16,7%; объемная доля азота – 83,3%

Человек начинает ощущать едкий запах сернистого газа ( SO ₂), если в 1000литрах воздуха содержится 3,0 мг этого вещества. При вдыхании воздуха с таким содержанием вредного газа у человека начинается ларингит – воспаление слизистой оболочки гортани. Рассчитайте объемную долю сернистого газа в воздухе ( плотность сернистого газа равна 2,86 г/л)

1. Определим объем сернистого газа
V ( SO ₂) = m ( SO ₂) / r ( SO ₂) = 0,003: 2,86 = 0,001049 л

Ответ: Объемная доля сернистого газа в воздухе 0,001049%.

Вновь у нас физкультминутка,

Наклонились, ну-ка, ну-ка!

А теперь назад прогнулись.

Разминаем руки, плечи,

Чтоб сидеть нам было легче,

Чтоб писать, читать, считать

И совсем не уставать.

Голова устала тоже.

Так давайте ей поможем!

Вправо-влево, раз и два.

Думай, думай, голова.

Хоть зарядка коротка,

Отдохнули мы слегка

У взрослого человека при спокойном дыхании за один вдох в легкие поступает около 500мл воздуха (дыхательный объем). Рассчитайте объемы газов, вдыхаемые взрослым человеком за один вдох. Рассчитайте объемы газов в выдыхаемом воздухе, если объемные доли компонентов равны:

Углекислый газ (СО₂) = 4%

Сосуд заполнили 20 мл кислорода (О₂), 25 мл водорода (Н₂) и 100мл хлороводорода ( HCl ). Вычислите объемные доли газов в этой смеси.

Сколько литров кислорода можно получить из 1м 3 воздуха.

Закончите фразы: (по выбору)

2.Для меня стало … (открытием, показалось оригинальным, неоднозначным..)

3.Мне показалось…(не очень удачным, сухим, неинтересным, незначительным, нецелесообразным).

Источник

Конспект урока по химии на тему «Объемная доля компонентов в газовой смеси»

Онлайн-конференция

«Современная профориентация педагогов
и родителей, перспективы рынка труда
и особенности личности подростка»

Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику

Тема. Объемная доля газов в смеси

Какие бывают смеси?

Какие агрегатные состояния присущи смесям? (жидкие, твердые, газообразные)

В прошлом году мы с вами изучали растворы и находили массовую долю компонентов смеси.

Что такое массовая доля компонентов смеси? (отношение массы вещества к массе раствора)

По какой формуле мы находили массовую долю компонентов смеси? (W = m _{вещества} * 100% / m _{раствора} )

Изучая растворы мы рассчитывали компоненты преимущественно жидких смесей. Темой нашего сегодняшнего урока является «Объемная доля компонентов газовой смеси». Нашей задачей является сформировать понятие объёмной доли компонента газовой смеси, научиться производить расчёты с использованием этого понятия.

Основной этап урока

В состав воздуха входит несколько различных газов: кислород, азот, углекислый газ, благородные газы, водяные пары и некоторые другие вещества. Содержание каждого из этих газов в чистом воздухе строго определенно.

Для того чтобы выразить состав смеси газов в цифрах, т. е. количественно, используют особую величину, которую называют объемной долей газов в смеси.

Объемную долю газа в смеси обозначают греческой буквой – «фи».

Объемной долей газа в смеси называют отношение объема данного газа к общему объему смеси:

Какой физический смысл этой величины?

Объемная доля газа показывает, какую часть общего объема смеси занимает данный газ.

Если бы нам удалось разделить 100 л воздуха на отдельные газообразные компоненты, мы получили бы около 78 л азота, 21 л кислорода, 30 мл углекислого газа, в оставшемся объеме содержались бы так называемые благородные газы (главным образом аргон) и некоторые другие.

Рассчитаем объемные доли этих газов в воздухе:

Нетрудно заметить, что сумма объемных долей всех газов в смеси всегда равна 1, или 100%:

(азота) + (кисл.) + (угл. газа) + (др. газов) = 78% + 21% + 0,03% + 0,97% = 100%.

Тот воздух, который мы выдыхаем, гораздо беднее кислородом (его объемная доля снижается до 16%), зато содержание углекислого газа возрастает до 4%. Такой воздух для дыхания уже непригоден. Вот почему помещение, в котором находится много людей, надо регулярно проветривать.

В химии на производстве чаще приходится сталкиваться с обратной задачей: определять объем газа в смеси по известной объемной доле.

Индивидуальная работа (1 у доски, остальные – в тетрадях)

(О ₂ ) = 21%

Из определения объемной доли газа в смеси выразим объем кислорода:

V (кисл.) = V (возд.)• (кисл.).

Подставим в уравнение числа и рассчитаем объем кислорода:

V (кисл.) = 500 (л)•0,21 = 105 л.

Анализ атмосферы Венеры показал, что в 50 мл венерианского «воздуха» содержится 48,5 мл углекислого газа и 1,5 мл азота. Рассчитайте объемные доли газов в атмосфере планеты.

V (угл. газа) = 48,5 мл,

Рассчитаем объемную долю углекислого газа в смеси. По определению:

Вычислим объемную долю азота в смеси, зная, что сумма объемных долей газов в смеси равна 100%:

(угл. газа) + (азота) = 100%,

(азота) = 100% – (угл. газа) = 100% – 97% = 3%.

(угл. газа),

(азота).

(угл. газа) = 97%, (азота) = 3%.

Дифференцированная самостоятельная работа

V _{воздуха} = V ( Ar ) / φ ( Ar ) = 5/0,009= 555,6л

φ ( C Н ₄ ) = 92% = 0,92

V _смеси = V ( C Н ₄ ) / φ ( C Н ₄ ) = 4,6/0,92= 5мл

Источник

МОЛЯРНЫЕ И ОБЪЕМНЫЕ ДОЛИ

ПГС выпускаются в соответствии с «Государственной поверочной схемой для средств измерений содержания компонентов в газовых и газоконденсатных средах», утвержденной приказом Росстандарта от 14.12.2018 № 2664, и на основании ТУ 2114-009-53373468-2015, в которых приведены все требования к изготовлению и аттестации. При производстве фактически происходит передача единицы от первичного эталона ГЭТ-154-2019 к рабочим средствам измерения. Передача производится через весовые (гравиметрические) эталоны. При производстве весовых эталонов расчёт содержания компонентов производится только в единицах молярных долей. Пересчёт молярных долей в объёмные будет вносить дополнительную погрешность, которая зависит, прежде всего, от температуры и давления смеси.

Исторически сложилось так, что приборы газового анализа, используемые на производствах, имеют градуировку шкал в объёмных долях независимо от определяемого компонента, диапазона концентраций, температуры и давления, при которых происходит работа приборов.

Такая ситуация, кроме исторических предпосылок, связана с тем, что молярные и объёмные доли для большинства используемых газов и диапазонов концентраций, практически совпадают. Значимые различия появляются при измерении газовых смесей с высокими концентрациями примесей сложных молекул, свойства которых значительно отличаются от свойств идеального газа.

В заказах, получаемых нашим производством, для всех газовых смесей отличие молярной концентрации компонентов от объёмной значительно меньше погрешности аттестации, приведённой в паспорте. Поэтому величины молярной и объёмной концентраций компонентов, в большинстве случаев численно совпадают.

Источник