Номер 5, страница 31 - гдз по химии 8 класс учебник Шиманович, Красицкий

5. Что такое молярный объем газа? Зависит ли эта величина от внешних условий (температуры и давления)?

Что такое молярный объём газа?

Молярный объём газа ($V_m$) — это физическая величина, равная объёму, который занимает один моль данного газа. Он определяется как отношение объёма ($V$) вещества к его количеству ($\nu$, измеряемому в молях).

Формула для расчёта молярного объёма: $V_m = \frac{V}{\nu}$

Единицей измерения молярного объёма в Международной системе единиц (СИ) является кубический метр на моль (м³/моль). В химии и физике часто используется внесистемная единица — литр на моль (л/моль).

Ответ: Молярный объём газа — это объём, занимаемый одним молем газа.

Зависит ли эта величина от внешних условий (температуры и давления)?

Да, молярный объём газа напрямую зависит от внешних условий, а именно от температуры ($T$) и давления ($P$). Эту зависимость можно вывести из уравнения состояния идеального газа, известного как уравнение Менделеева-Клапейрона:

$PV = \nu RT$

В этом уравнении:

• $P$ — давление газа;
• $V$ — объём газа;
• $\nu$ — количество вещества (число молей);
• $R$ — универсальная газовая постоянная ($R \approx 8.314$ Дж/(моль·К));
• $T$ — абсолютная температура газа в кельвинах.

Чтобы найти зависимость для молярного объёма, выразим отношение $\frac{V}{\nu}$ из уравнения:

$\frac{V}{\nu} = \frac{RT}{P}$

Поскольку молярный объём $V_m = \frac{V}{\nu}$, мы получаем:

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

Из этой формулы следует, что молярный объём газа:

• Прямо пропорционален абсолютной температуре ($T$). С ростом температуры (при постоянном давлении) газ расширяется, и объём одного моля увеличивается.
• Обратно пропорционален давлению ($P$). С ростом давления (при постоянной температуре) газ сжимается, и объём одного моля уменьшается.

В соответствии с законом Авогадро, при одинаковых условиях (температуре и давлении) молярные объёмы любых идеальных газов одинаковы. Например, при так называемых нормальных условиях (н.у.): температура $T = 273.15$ К (0 °C) и давление $P = 101325$ Па (1 атм), молярный объём любого идеального газа равен приблизительно 22,4 л/моль (или 0,0224 м³/моль).

Ответ: Да, молярный объём газа существенно зависит от внешних условий. Он прямо пропорционален абсолютной температуре и обратно пропорционален давлению.