Kémia

Ideális gázokra vonatozó állapotegyenlet:

pV = nRT

p: a gáz nyomása (Pa-ban)
V: a gáz térfogata (`m^3`-ben)
n: a gáz anyagmennyisége (mol)
R: egyetemes gázállandó, értéke: 8.314 `J/(mol*K)`
T: a gáz hőmérséklete K-ben (0 °C = 273 K, x °C = (x+273) K)

Mindent válts át SI-be! (°C-t K-be, `m^3`, kg (ahol g/mol van, ott nem mindig váltottam át, hogy kezelhetőbb legyen, a sűrűségek `g/(m^3)`-ben lesznek).

1,

`M_(CH_4)`= 16 `g/(mol`

`n_(CH_4)`=`(m_(CH_4))/(M_(CH_4))`= `43/16`= 2.6875 mol

pV=nRT

T=`(pV)/(nR)`=`(152*2)/(2.6875*8.314)`= 13.6 K = -259.4 °C


2,

`M_(O_2)`= 32 `g/(mol)`

`n_(O_2)` = `(m_(O_2))/(M_(O_2))`= `43/32`= 1.34375 mol

1 mol standardállapotú gáz 24.5 `dm^3`

1.34375 mol st. állapotú gáz `1.34375*24.5`= 32.92 `dm^3`

3,

`M_(CO_2)` = 44 `g/(mol)`


`p*V` = `(m/M)*R*T`

p= `(m*R*T)/(M*V)`= `(32*8.314*303)/(32*0.007)`= 359877 Pa = 360 kPa

4.

1 mol normálállapotú gáz térfogata 22.41 `dm^3`

0.12 mol normálállapotú gáz térfogata `0.12*22.41`= 2.69 `dm^3`

5.

`(p_1*V_1)/T_1` = `(p_2*V_2)/T_2`

`p_2`= `(p_1*V_1*T_2)/(T_1*V_2)`=`(1.2*10^5*0.015*313)/(300*0.0125)`= 150240 Pa = 150 kPa

6.
Gázelegyeknél a mol%-os és a térfogat%-os összetétel megegyezik.

`M_(N_2)` = 28 `g/(mol)`

`M_(H_2)` = 2 `g/(mol)`

A gázelegy moláris tömege a mol%-os, azaz térfogat%-os összetételtől függ.

x% `N_2`, (100-x)% `H_2`

`x*28` + `(100-x)*2` = `100*10`

x= 30.77

Az elegy mol%-os (térfogat%-os) összetétele: 30.77% `N_2`, 69.23% `H_2`.