Главная Войти О сайте

Как определить массу кислорода

Пожалуй, невозможно найти столь же необходимый для жизни элемент, как кислород. Если без пищи человек может прожить несколько недель, без воды несколько дней, то без кислорода – всего несколько минут. Это вещество находит широкое применение в разных областях промышленности, в том числе химической, а также как компонент ракетного топлива (окислитель).Как определить массу кислорода

Часто возникает необходимость определить массу кислорода, находящегося в каком-то замкнутом объеме, или выделившегося в результате химической реакции. Например: 20 граммов перманганата калия подвергли термическому разложению, реакция прошла до конца. Сколько граммов кислорода при этом выделилось?

Прежде всего, вспомните, что перманганат калия – он же калий марганцевокислый – имеет химическую формулу KMnO4.При нагревании он разлагается, образуя манганат калия – K2MnO4 , основной оксид марганца – MnO2, и кислород O2. Записав уравнение реакции, и подобрав коэффициенты, получите:

2KMnO4=K2MnO4+ MnO2+O2

Учитывая, что приблизительная молекулярная масса двух молекул перманганата калия – 316, а молекулярная масса молекулы кислорода, соответственно, 32, путем решения пропорции, вычислите:

20 * 32 /316=2,02
То есть при термическом разложении 20 граммов перманганата калия, получается примерно 2,02 грамма кислорода. (Или округленно 2 грамма).

Или, например, требуется определить массу кислорода, находящегосяв замкнутом объеме, если известна его температура и давление. Здесь на помощь приходит универсальное уравнение Менделеева – Клапейрона, или по-другому «уравнение состояния идеального газа».Оно имеет такой вид:

PVm = MRT
P – давление газа,

V – его объем,

m – его молярная масса,

М – масса,

R –универсальная газовая постоянная,

Т – температура.

Вы видите, что требуемую величину, то есть массу газа (кислорода),после приведения всех исходных данных в одну систему единиц (давление – в паскали, температуру – в градусы Кельвина и т.д.), легко можно вычислить по формуле:

M = PVm/RT

Разумеется, реальный кислород – это не идеальный газ, для описания которого и было введено это уравнение. Но при величинах давления и температуры, близких к нормальным, отклонения расчетных величинот фактических столь незначительны, что ими смело можно пренебречь.


CompleteRepair.Ru