609f594cc0a943c2b7d3f27625d06a19

1. Вычисления объёмов газов по уравнению реакции на основе закона объёмных отношений газов

2. Закон объемных отношений газов

Французский учёный Гей-Люссак, изучая соотношение между объёмами
газов, вступающих в реакцию и образующихся в результате реакции
(образование воды из водорода и кислорода, образование оксидов азота,
хлористого водорода ), в 1808 г. пришёл к обобщению, известному как
закон объёмных отношений газов
Объёмы вступающих в реакцию газов и объемы
образующихся газообразных продуктов при одинаковых
условиях (температуре и давлении) относятся друг к
другу как небольшие целые числа
Жозе́ф Луи́ Гей-Люсса́к
6 декабря 1778г. – 9 мая 1850г.
французский химик и физик, член
Французской академии наук
Пример (синтез аммиака):
N₂(г) + 3H₂(г) → 2NH₃(г)
P, T = const.
1 моль 3 моль 2 моль
1V
3V
2V
Соотношение объемов
1 объем азота : 3 объема водорода : 2 объема аммиака.

3. Главное о законе объемных отношений газов

• Закон применим только к газообразным веществам (и реагентам, и
продуктам). Для жидкостей и твердых тел он не работает.
• Соблюдаются условия (температура и давление).
• Связь с законом Авогадро.
Гипотеза Авогадро объяснила закон Гей-Люссака: раз объемы
соотносятся как целые числа, то и число молекул в этих объемах должно
соотноситься так же, то есть реакция идет между определенными
порциями (молекулами) газа, это связало объемные отношения с
количеством частиц, а не с их массой.
• Практическое значение: закон используется для стехиометрических
расчетов в газовых реакциях, что важно в химической технологии.

4. В газовых реакциях отношение объёмов реагирующих веществ и продуктов реакции равно отношению соответствующих коэффициентов в

уравнении
реакции
Синтез хлороводорода
Горение метана
Из 1 объёма водорода и 1 объёма хлора
получается 2 объёма хлороводорода
Для сжигания 1 объёма метана нужно 2
объёма кислорода, при этом образуется 1
объём углекислого газа и 2 объёма водяного
пара.
H₂(г) + Cl₂(г) → 2HCl(г)
1 моль 1 моль 2 моль
1V 1V
2V
Помним о том, что
коэффициент «1»
не ставится, но
подразумевается
CH₄(г) + 2O₂(г) → CO₂(г) + 2H₂O(г)
1 моль 2 моль 1 моль 2 моль
1V
2V
1V
2V

5. Задача № 1

Какой объём кислорода (O₂) потребуется для полного сжигания 10 литров
водорода (H₂)? Все объёмы измерены при одинаковых условиях.
Запишем уравнение
реакции и расставим
коэффициенты
Отношение объёмов
веществ равно отношению
коэффициентов
Составляем пропорцию
Находим x
Записываем ответ к задаче
2H₂ + O₂ → 2H₂O
2V
1V
2V
2 л H₂ — 1 л O₂
10 л H₂ — x л O₂
x = (10 л * 1 л) / 2 л = 5 л
Потребуется 5 л кислорода

6. Задача №2

Какой объём аммиака (NH₃) образуется из 60 литров азота (N₂)? Объёмы
приведены к одинаковым условиям.
Запишем уравнение
реакции и расставим
коэффициенты
Отношение объёмов
веществ равно отношению
коэффициентов
Составляем пропорцию
Находим неизвестное
Записываем ответ к задаче
N₂ + 3H₂ → 2NH₃
1V
3V
2V
1 л N₂ — 2 л NH₃
60 л N₂ — x л NH₃
x = (60 л * 2 л) / 1 л = 120 л
Образуется 120 л аммиака

7. Задача №3

Смешали 5 л хлора (Cl₂) и 8 л водорода (H₂). Смесь взорвали. Какие
газы и в каком объёме останутся после реакции? Все объёмы
измерены при н.у.
Запишем уравнение реакции и
расставим коэффициенты
H₂ + Cl₂ → 2HCl
Отношение объёмов веществ
равно отношению
коэффициентов
1V 1V
Определяем, какой газ
прореагирует полностью
Составляем пропорцию и
находим неизвестное
Записываем ответ к задаче
2V
Реакция идёт 1:1. Значит, газы прореагируют в равных объёмах.
Для 5 л Cl₂ нужно ровно 5 л H₂.
H₂ дан в избытке: 8 л − 5 л = 3 л водорода останется.
Хлор прореагирует полностью.
1 л Cl₂ — 2 л HCl
5 л Cl₂ — x л HCl
x = 10 л
После реакции останутся: 3 л водорода и 10 л
хлороводорода. Хлора не останется.

8. Краткий алгоритм решения типовых задач

1.Записать уравнение реакции, расставить коэффициенты, подписать
объёмные соотношения.
2.Составить пропорцию на основе этих соотношений, используя
данные из условия.
3.Решить пропорцию и найти искомый объём.
4. Важно: Убедиться, что все объёмы в задаче относятся к газам и
приведены к одинаковым условиям (или н.у.).
5.Если в условии даны объёмы двух реагирующих газов, необходимо
определить, какой из них прореагировал полностью. Расчёты
объема продуктов вести по газу, который прореагирует полностью.