Tip:
Highlight text to annotate it
X
We hebben hier een situatie waarin we hebben een
vier meter cubed container.
Laten we zeggen dat is een ballon van een soort.
En in plaats van slechts één soort molecuul van gas in
deze container, hebben we drie moleculen van gas.
We hebben enkele moleculen zuurstof, sommige waterstof moleculen, en
Sommige stikstof moleculen.
En wat het probleem ons vertelt is, we hebben 2.1 totale
kg van gas.
Een van dat, door de wiskunde, is 30.48% zuurstof, 2,86% waterstof
moleculen, en 66.67% is stikstof.
Wat we dus nodig om te vinden, en het is allemaal op standaard
temperatuur ten minste. Het is nul graden Celsius, die wij
weten 273 Kelvin is.
Maar we moeten erachter te komen wat de totale druk is in de
container, of op het oppervlak van de container wordt uitgeoefend?
En dan, dit is een nieuw concept, we willen om erachter te komen
de gedeeltelijke druk van elk van deze gassen.
In wezen, hoe veel dragen elk van deze gassen tot
de totale druk?
En u kunt zich voorstellen, als dit een container en elk van is
Dit zijn de drie soorten gassen, sommige van de druk is
zal worden van de blauwe, misschien is zuurstof de blauwe gas,
uit de blauwe gas stoten in de muren.
Sommige van de druk zal worden uit de waterstof
stoten in de muren, misschien dat is dit geel gas, en
Sommige van de druk gaat worden van de stikstof
stoten in de muren.
Laten we zeggen dat is het bruin gas.
Dus de partiële druk als gevolg van stikstof, is dat de druk
gewoon te wijten aan de bruin deeltjes stoten in muren.
Laten we eens kijken als we dit kunnen achterhalen.
Dus het eerste ding om te berekenen van de totale druk is, hebben we
om erachter te komen de totale mollen van moleculen die we hebben. En de
gemakkelijkste manier die ik bedenken kan om erachter te komen het totale aantal
van moles is te achterhalen van de mol
elk van deze moleculen.
Dus als we laat 2.1 kilogram gas--me schrijven deze down--
Als we weten mol stikstof willen.
Ik wil doen in de stikstof kleur.
We weten dat 66.67% van dit, we kunnen zeggen 2.1 kg of
2100 gram, we weten dat dat is stikstof.
Dus laten we doen in gram. Want als wij spreken over
moleculaire ***, die het is altijd in gram. Het hoeft niet te worden.
Maar het maakt het een stuk eenvoudiger om te converteren tussen atomic mass
eenheden en *** in onze wereld.
Dus is dit 2/3 van 2100, dat is 1400 gram van N2.
Wat is nu de molaire *** van dit molecuul stikstof?
Nou weten we dat de atoommassa van stikstof 14 is.
Dit molecuul is dus twee stikstofatomen.
Dus is de atomic mass 28.
Dus een van deze moleculen zal een *** hebben van
28 atomaire ***-eenheden.
Of een mol N2 zou hebben een *** van 28 gram.
Dus een mol 28 gram is. We hebben 1400 gram-- of we zeggen
gram per mol, als we willen onze units gelijk te houden.
Dus als we 1400 totale gram dus gedeeld door 28 gram per zeggen
Mole zouden we het aantal mol.
Dus 1400 verdeeld door is 28 gelijk aan 50.
Dat mooi uitgewerkt.
We hebben dus 50 mol N2.
Dat recht er kunnen we schrijven.
OK.
Laten we doen vervolgens zuurstof.
We doen het zelfde proces opnieuw.
30% is zuurstof.
Dus laten we doen hier, O2 beneden zuurstof.
Wij nemen dus 30%.
Vergeet niet dat deze percentages ik gaf je, dit zijn de
percentages van de totale ***, niet de
percentage van de mollen.
Dus moeten we uitzoeken wat de mollen zijn.
30.48% Van 2100 gram is dus gelijk aan ongeveer 640.
Laten we ronden af.
Dit is dus gelijk aan 640 gram.
En wat is dan de *** van een mol
de zuurstof gas molecule?
De atoommassa van een zuurstof-atoom is 16.
U kunt opzoeken in het periodiek, hoewel u
waarschijnlijk moet behoorlijk vertrouwd met het nu.
De atoommassa van dit molecuul is dus
32 atomaire ***-eenheden.
Dus een mol van O2 zal worden 32 gram. We hebben 640
gram. Dus hoeveel mollen hebben we?
640 gedeeld door 32 is gelijk aan 20.
We hebben 20 mollen van zuurstof.
Laat me dat schrijf.
We hebben 20 mollen.
Nu hebben we alleen maar om erachter te komen de waterstof.
2,86% van alle dat is waterstof.
Dus laten we eens kijken, als we 2100 gram doen, herinner me ik wil doen
alles in gram, dus ik wil gewoon om te doen een
eenheidconversie er.
2100 gram keer 2,86% is gelijk aan ongeveer 60 gram.
Dus is waterstof, deze 2% van dat 2100 gram 60 gram. En
Wat is dan de molaire *** van een waterstof.
Dat is de H2.
Dus weten we dat het waterstofatoom zelf een *** van heeft
1, hoeft een neutron in de meeste gevallen niet.
Dus is de atomaire *** van deze 2.
Of de molaire *** van dit is 2 gram.
Dus een mol van H2 is gelijk aan twee gram. Wij hebben 60 gram.
Dus we duidelijk 60 gedeeld door 2 hebben, hebben we 30 mollen.
Dus dit interessant, is hoewel waterstof een super was
klein deel van de totale *** van het gas dat we hebben
binnenkant van de container hebben we eigenlijk meer actuele
deeltjes, meer werkelijke moleculen van waterstof dan wij
doen van zuurstof.
Dat is omdat elke molecuul van waterstof heeft slechts een atoom
*** van 2 atomaire ***-eenheden, terwijl elke molecule van zuurstof
heeft 32 omdat er twee zuurstofatomen. We dus al
zien we eigenlijk hebben meer deeltjes als gevolg van waterstof dan
Als gevolg van zuurstof.
En de deeltjes zijn wat materie niet de ***, wanneer we
praten over deel druk en gedeeltelijke druk.
Dus is het eerste wat dat we kunnen denken over hoeveel total
mollen van gas, hoeveel totale deeltjes doen we
hebben stuiteren rond?
20 mollen van zuurstof, waterstof 30 mol, 50 mol
stikstofgas.
Ze optellen.
We hebben 100 mollen van gas.
Dus als we willen de totale druk eerst uitzoeken we
Deze 100 mollen kan alleen van toepassing.
Laat me dit wissen.
Ik wil houden de probleemstelling
er de hele tijd.
Daar ga je.
En ik sommige dingen die je niet kunt wissen
zien van het scherm.
En nu ben ik klaar.
We hebben dus 100 mollen.
Dus we doen is onze PV gelijk aan nRT.
We proberen op te lossen voor P.
P keer 4 meter in blokjes is gelijk aan n. n is
het aantal mol.
We hebben 100 mollen.
Is gelijk aan 100 mollen keer R.
Ik zet een lege daar voor R, omdat we hebben om erachter te komen
welke R die we willen gebruiken.
Onthoud, dat wij hebben te doen in Kelvin tijden temperatuur.
Dus is 0 graden Celsius 273 Kelvin.
En vervolgens welke R gebruiken we?
Ik heb graag altijd schrijven mijn R hier beneden.
Dus we omgaan met meter in blokjes, omgaan we niet met
liter, dus laten we gebruik deze.
8.3145 meter in blokjes drukvariaties per mol Kelvin.
De eenheden daar, ik denk dat ik moet houden, deze zijn in
meter in blokjes drukvariaties gedeeld door mollen Kelvin.
En dan was onze temperatuur 273 Kelvin.
Nu laten we doen een beetje dimensionale analyse te maken
zeker dat we dingen juist doen.
Deze meters annuleren met de meter.
We verdelen beide kanten van de vergelijking door meter.
Deze moedervlekken annuleren met deze mollen.
De mol van de teller de moles van de noemer.
Kelvin in de teller, Kelvin in de noemer.
En allen vertrokken we met luchtdruk.
Dat is goed, want dat is een eenheid van druk.
Dus als we beide kanten van deze vergelijking door 4 verdelen.
Ik zal gewoon de 100 door 4 verdelen.
25 keer 8.3145 keer 273.
En de enige eenheid die we met bleven was luchtdruk.
Dat is mooi, want dat is een eenheid van druk.
Dus, laten we doen de wiskunde, is 25 keer 8.3145 keer 273
gelijk is aan 56,746 luchtdruk.
En dat lijkt misschien als een gek nummer.
Maar de pascal is eigenlijk een zeer kleine hoeveelheid van druk.
Het blijkt eigenlijk dat 101,325 luchtdruk is gelijk aan
een sfeer.
Dus als we willen om erachter te komen hoeveel atmosferen dit is,
We kunnen dat alleen delen.
Laat me opzoeken op deze tabel.
Ja, 101,325.
Dus als we wilden, kunnen we dit schrijven in kilopascal.
Dat is 56.746 kilopascal.
Of als we het in een atmosfeer wilden we gewoon te nemen
56,746 gedeeld door 101,325.
Het is gelijk aan 0.56 atmosferen.
Dat is dus de totale druk
van alle van de gassen.
Ik verwijderde die foto.
Dit is dus de totale druk.
Dus onze vraag is, wat is de gedeeltelijke druk?
We kunnen gebruiken een van deze nummers, zijn ze alleen in
verschillende eenheden.
Wat is de gedeeltelijke druk van enkel de zuurstof door zelf?
Nou, kijkt je de mollen, omdat we niet de zorg over
de werkelijke ***.
Omdat wij gaan ervan uit dat ze ideaal gassen.
We willen kijken naar het aantal deeltjes.
Want vergeet niet dat wij gezegd druk keer volume is
evenredig aan het aantal deeltjes keer temperatuur.
En ze zijn allemaal op dezelfde temperatuur.
Dus is het aantal deeltjes wat zaken.
Zuurstof vertegenwoordigt dus 20% van de deeltjes.
20/100.
Dus, de gedeeltelijke druk van zuurstof, laat me schrijven die als
Druk als gevolg van zuurstof, als gevolg van O2.
Het gaat om 20% van de totale druk.
20% keer, laat me 56.746 kilopascal schrijven.
Ik nam deze meting van de druk.
Als ik atmosferen, tijden 0.56 atmosferen wilde.
Dus de gedeeltelijke druk van zuurstof--goed, ik heb al
de 0,56 er geschreven.
Het is dan ook gelijk aan 0.112 atmosferen tijden 0.2.
Het is slechts 20% van dit.
Hoe krijg ik 20%?
We hebben een totaal van 100 mole moleculen in onze ballon.
20 mollen van hen zijn zuurstof.
Dus 20% zuurstof zijn.
Dus gaat 20% van de druk te wijten aan zuurstof.
Het is dus dit vele atmosferen.
Als 20% keer nam ik de 56.000.
0.2 keer 56, krijg je ongeveer 11.2 kilopascal.
Ik ben net 20% door een van deze getallen vermenigvuldigen.
En de nummers gaan veranderen afhankelijk van de eenheden.
Doe hetzelfde proces.
Wat is de gedeeltelijke druk als gevolg van stikstof?
Goed, hoewel 2/3 van de *** stikstof, slechts 50% van is
de werkelijke deeltjes zijn stikstof.
Dus is 50% van de druk als gevolg van de stikstof deeltjes.
Vergeet niet, je moet alles omzetten in Mol.
Omdat we alleen de zorg over het aantal deeltjes.
Dus als u wilt weten de gedeeltelijke druk vanwege de
stikstof moleculen, is 50% van deze.
Het is dus 28,373 luchtdruk.
Dat is ongeveer.
Of als je nam de helft van dit, ongeveer 28.4
kilopascal.
Of ongeveer 0,28 atmosferen.
En dan tot slot, als u wilt achterhalen van het gedeeltelijke
Druk als gevolg van de waterstofatomen. De gedeeltelijke druk
Als gevolg van de waterstofatomen. Waterstof, zelfs al is het een
zeer klein deel van de ***, eigenlijk het vertegenwoordigt 30 %
procent van de moleculen.
En het is de moleculen die zijn stoten in dingen.
Wij niet de zorg zo veel over de ***.
Zo 30% van de moleculen.
En vergeet niet, als we over kinetische energie, praten als
iets met een kleine *** heeft dezelfde kinetische energie,
het gaat eigenlijk sneller.
Dus wanneer we praten over temperatuur, dat is gemiddelde
kinetische energie.
Dus misschien in dit we zouden kunnen voorstellen dat de waterstof
misschien sneller dan de stikstof of zuurstof verplaatsen.
Maar we hoeven niet te denken over dat te veel recht nu.
Maar de gedeeltelijke druk als gevolg van waterstof is slechts 30% van alle
van deze nummers.
Kies een.
Let's do it in een atmosfeer.
0.3 keer 0,56 is gelijk aan 0.168 atmosferen.
En dus de totale druk moet gelijk zijn aan de
druk van elk van de partiële druk
van elk van de gassen.
Plus de gedeeltelijke druk van zuurstof, plus de gedeeltelijke
druk van waterstof.
En dus dit één, die wij bedacht was 0,28 atmosferen.
De zuurstof was 0.112 atmosferen.
En dit was 0.168.
En als u deze samen toevoegt, ziet u inderdaad dat zij
toevoegen aan 0.56 atmosferen.
Die was de totale druk van ons systeem.
Anyway, dit is een zeer lange en harige probleem.
Maar de key afhaalmaaltijden is dat iedere molecuul in het systeem
draagt bij aan de totale druk in verhouding staan tot de
aantal mol als een percentage van het totaal aantal heeft
van moles in het systeem.
Ik hoop dat u teveel niet verwarren.