Как вычислить объем кислорода

Кислород – важнейший для жизнедеятельности человека и всех живых организмов элемент таблицы Менделеева. Представляет собою газ, не имеющий цвета, вкуса и запаха, чуть более тяжелый, чем воздух. Химическая формула кислорода – O2. Сильнейший окислитель, уступающий по активности только фтору и хлору, реагирует с подавляющим большинством элементов, образуя оксиды. Широко используется в металлургии, химии, сельском хозяйстве, медицине, а также как компонент ракетного топлива (в качестве окислителя). Как же определить объем кислорода?

Предположим, вам известно количество молей кислорода (например, 5). Перед вами стоит вопрос: какой объем при нормальных условиях занимают эти 5 молей? Решение будет таким: при нормальных условиях объем 1 моля любого газа является постоянной величиной и равен примерно 22,4 литра. Следовательно, 5 молей кислорода при нормальных условиях займут объем 22,4*5 = 112 литров.

Ну а если вам известна масса кислорода? Предположим, 96 грамм. Какой объем они займут при нормальных условиях? Сначала узнайте, сколько молей кислорода содержится в 96 граммах этого вещества. Молярная масса кислорода (исходя из формулы О2) = 32 грамма/моль. Следовательно, 96 грамм – это 3 моля. Произведя умножение, получите следующий ответ: 22,4*3 = 67,2 литра.

А если вам надо определить объем кислорода при условиях, отличных от нормальных? Тут вам на помощь придет универсальное уравнение Менделеева-Клапейрона, описывающее состояние так называемого «идеального газа». Оно записывается в таком виде:

PV=RTM/m, где Р – давление газа в паскалях, V – его объем в литрах, R – универсальная газовая постоянная, T – температура газа в градусах Кельвина, М – масса газа, m – его молярная масса.

Преобразуя уравнение, получите:

V = RTM/mP.

Как видите, если у вас имеются необходимые для расчетов данные (температура, масса и давление кислорода), вычислить его объем очень просто. Поскольку значения R (8,31) и m (32) вам и так известны.