Химия

Газы в химии

Молярный объем, уравнения состояния, парциальные давления и газовые смеси.

31 формула

Формулы темы

Объем газа через количество вещества

Объем газа равен количеству вещества газа, умноженному на молярный объем. В школьных задачах при нормальных условиях часто используют Vm = 22,4 л/моль.

$V = nV_m$

Уравнение идеального газа в химии

Связывает давление, объем, температуру и количество вещества газа в единой расчетной модели. Она полезна для задач про молярный объем, газовые смеси, парциальные давления, сжатие, нагревание и расчеты по реакциям с участием газов.

$pV=nRT$

Количество газа по давлению, объему и температуре

Позволяет найти число молей газа по измеренным p, V и T, если газ можно считать близким к идеальному. Она полезна для задач про молярный объем, газовые смеси, парциальные давления, сжатие, нагревание и расчеты по реакциям с участием газов.

$n=\frac{pV}{RT}$

Давление идеального газа

Находит давление газа в закрытом сосуде по количеству вещества, температуре и объему. Она полезна для задач про молярный объем, газовые смеси, парциальные давления, сжатие, нагревание и расчеты по реакциям с участием газов.

$p=\frac{nRT}{V}$

Объем идеального газа

Используется, чтобы пересчитать количество газа в объем при заданных температуре и давлении. Она полезна для задач про молярный объем, газовые смеси, парциальные давления, сжатие, нагревание и расчеты по реакциям с участием газов.

$V=\frac{nRT}{p}$

Молярный объем идеального газа

Показывает, какой объем занимает один моль идеального газа при выбранных температуре и давлении. Она полезна для задач про молярный объем, газовые смеси, парциальные давления, сжатие, нагревание и расчеты по реакциям с участием газов.

$V_m=\frac{RT}{p}$

Молярный объем газа при нормальных условиях

Справочная школьная формула для газов при 0 °C и нормальном атмосферном давлении. Она полезна для задач про молярный объем, газовые смеси, парциальные давления, сжатие, нагревание и расчеты по реакциям с участием газов.

$V_m\approx22{,}4\,\text{л/моль}$

Количество газа через молярный объем

Переводит объем газа в количество вещества, если известен молярный объем при данных условиях. Она полезна для задач про молярный объем, газовые смеси, парциальные давления, сжатие, нагревание и расчеты по реакциям с участием газов.

$n=\frac{V}{V_m}$

Объем газа через молярный объем

Находит объем газа по количеству вещества и молярному объему при заданных условиях. Она полезна для задач про молярный объем, газовые смеси, парциальные давления, сжатие, нагревание и расчеты по реакциям с участием газов.

$V=nV_m$

Число молекул газа через объем

Соединяет объем газа, молярный объем и число Авогадро для оценки числа молекул. Она полезна для задач про молярный объем, газовые смеси, парциальные давления, сжатие, нагревание и расчеты по реакциям с участием газов.

$N=\frac{V}{V_m}N_A$

Закон Авогадро для газов

При одинаковых температуре и давлении объем газа пропорционален количеству вещества. Она полезна для задач про молярный объем, газовые смеси, парциальные давления, сжатие, нагревание и расчеты по реакциям с участием газов.

$\frac{V_1}{n_1}=\frac{V_2}{n_2}$

Закон Бойля-Мариотта в химии

Описывает изотермическое сжатие или расширение газа, когда температура и количество вещества постоянны. Она полезна для задач про молярный объем, газовые смеси, парциальные давления, сжатие, нагревание и расчеты по реакциям с участием газов.

$p_1V_1=p_2V_2$

Давление газа по закону Бойля

Переставленная форма закона Бойля-Мариотта сразу дает новое давление после изменения объема. Она полезна для задач про молярный объем, газовые смеси, парциальные давления, сжатие, нагревание и расчеты по реакциям с участием газов.

$p_2=p_1\frac{V_1}{V_2}$

Закон Шарля для газов

При постоянном давлении объем газа пропорционален абсолютной температуре. Она полезна для задач про молярный объем, газовые смеси, парциальные давления, сжатие, нагревание и расчеты по реакциям с участием газов.

$\frac{V_1}{T_1}=\frac{V_2}{T_2}$

Объем газа по закону Шарля

Рабочая формула для расчета объема газа при нагревании или охлаждении под постоянным давлением. Она полезна для задач про молярный объем, газовые смеси, парциальные давления, сжатие, нагревание и расчеты по реакциям с участием газов.

$V_2=V_1\frac{T_2}{T_1}$

Закон Гей-Люссака для давления газа

При постоянном объеме давление газа пропорционально абсолютной температуре. Она полезна для задач про молярный объем, газовые смеси, парциальные давления, сжатие, нагревание и расчеты по реакциям с участием газов.

$\frac{p_1}{T_1}=\frac{p_2}{T_2}$

Давление газа по закону Гей-Люссака

Удобная форма для расчета нового давления газа при нагревании в жестком сосуде. Она полезна для задач про молярный объем, газовые смеси, парциальные давления, сжатие, нагревание и расчеты по реакциям с участием газов.

$p_2=p_1\frac{T_2}{T_1}$

Объединенный газовый закон

Связывает изменение давления, объема и температуры одной порции газа без изменения количества вещества. Она полезна для задач про молярный объем, газовые смеси, парциальные давления, сжатие, нагревание и расчеты по реакциям с участием газов.

$\frac{p_1V_1}{T_1}=\frac{p_2V_2}{T_2}$

Закон Дальтона парциальных давлений

Давление смеси газов равно сумме парциальных давлений отдельных компонентов. Она полезна для задач про молярный объем, газовые смеси, парциальные давления, сжатие, нагревание и расчеты по реакциям с участием газов.

$p=\sum_i p_i$

Парциальное давление через мольную долю

Находит вклад компонента газовой смеси по его мольной доле и общему давлению. Она полезна для задач про молярный объем, газовые смеси, парциальные давления, сжатие, нагревание и расчеты по реакциям с участием газов.

$p_i=x_i p$

Мольная доля газа в смеси

Показывает, какую часть общего количества вещества смеси составляет выбранный газ. Она полезна для задач про молярный объем, газовые смеси, парциальные давления, сжатие, нагревание и расчеты по реакциям с участием газов.

$x_i=\frac{n_i}{\sum n_i}$

Объемная доля газа в смеси

Для газов при одинаковых условиях объемная доля совпадает с мольной долей. Она полезна для задач про молярный объем, газовые смеси, парциальные давления, сжатие, нагревание и расчеты по реакциям с участием газов.

$\varphi_i=\frac{V_i}{V}$

Средняя молярная масса газовой смеси

Находит молярную массу смеси газов через мольные доли и молярные массы компонентов. Она полезна для задач про молярный объем, газовые смеси, парциальные давления, сжатие, нагревание и расчеты по реакциям с участием газов.

$M_{sr}=\sum_i x_iM_i$

Плотность газа через молярную массу

Выражает плотность газа через давление, молярную массу и температуру. Она полезна для задач про молярный объем, газовые смеси, парциальные давления, сжатие, нагревание и расчеты по реакциям с участием газов.

$\rho=\frac{pM}{RT}$

Молярная масса газа по плотности

Позволяет оценить молярную массу газа по измеренной плотности при известных p и T. Она полезна для задач про молярный объем, газовые смеси, парциальные давления, сжатие, нагревание и расчеты по реакциям с участием газов.

$M=\frac{\rho RT}{p}$

Относительная плотность газа

Сравнивает плотности газов при одинаковых температуре и давлении через их молярные массы. Она полезна для задач про молярный объем, газовые смеси, парциальные давления, сжатие, нагревание и расчеты по реакциям с участием газов.

$D_{A/B}=\frac{M_A}{M_B}$

Закон Грэма для скорости эффузии

Сравнивает скорости выхода или диффузии газов через молярные массы. Она полезна для задач про молярный объем, газовые смеси, парциальные давления, сжатие, нагревание и расчеты по реакциям с участием газов.

$\frac{v_1}{v_2}=\sqrt{\frac{M_2}{M_1}}$

Время эффузии по закону Грэма

Если объемы одинаковы, время выхода газа обратно пропорционально скорости эффузии. Она полезна для задач про молярный объем, газовые смеси, парциальные давления, сжатие, нагревание и расчеты по реакциям с участием газов.

$\frac{t_1}{t_2}=\sqrt{\frac{M_1}{M_2}}$

Объемные отношения газов в реакции

Для газов при одинаковых условиях объемы относятся как коэффициенты в уравнении реакции. Она полезна для задач про молярный объем, газовые смеси, парциальные давления, сжатие, нагревание и расчеты по реакциям с участием газов.

$\frac{V(A)}{\nu(A)}=\frac{V(B)}{\nu(B)}$

Объем продукта-газа по уравнению реакции

Переставленная форма объемных отношений для быстрого расчета газообразного продукта. Она полезна для задач про молярный объем, газовые смеси, парциальные давления, сжатие, нагревание и расчеты по реакциям с участием газов.

$V_B=V_A\frac{\nu_B}{\nu_A}$

Поправка на водяной пар при сборе газа

При сборе газа над водой из общего давления вычитают давление насыщенного водяного пара. Она полезна для задач про молярный объем, газовые смеси, парциальные давления, сжатие, нагревание и расчеты по реакциям с участием газов.

$p_{gaza}=p_{obs}-p_{H_2O}$