Satu mol mana-mana gas menempati isi padu yang sama pada keadaan yang sama. Pada suhu dan tekanan bilik, soalan biasanya memberi nilai ini sebagai 24 dm³, iaitu 24 000 cm³, setiap mol.
Pelajaran ini berada dalam pengiraan kepekatan, gas dan hasil. Ia menggunakan semula rantaian mol dahulu daripada isi padu larutan, tetapi dengan isi padu gas.
Mengapa isi padu boleh mewakili mol?
Pada suhu dan tekanan tetap, ruang yang diambil oleh gas bergantung pada bilangan zarahnya, bukan jenisnya. Jadi 1 mol hidrogen dan 1 mol karbon dioksida menempati isi padu yang sama pada keadaan yang sama.
Ini memberi dua penukaran. Isi padu dalam dm³ = mol × 24, dan mol = isi padu dalam dm³ ÷ 24. Jika isi padu dalam cm³, bahagi 1000 dahulu, atau guna 24 000 cm³ setiap mol.
Apakah langkah-langkahnya?
- Semak keadaan. Catat isi padu molar yang diberi soalan dan gunakan nombor itu.
- Cari mol bahan yang anda tahu, dengan jisim ÷ jisim molar atau kepekatan × isi padu.
- Guna nisbah persamaan untuk mendapat mol gas.
- Tukar mol gas kepada isi padu dengan mendarab 24 dm³/mol.
- Beri unit yang diminta. Darab dm³ dengan 1000 untuk cm³.
Contoh berlangkah
Nombor direka untuk latihan. 0.120 g magnesium bertindak balas lengkap dengan asid hidroklorik cair berlebihan: Mg + 2HCl → MgCl₂ + H₂. Berapakah isi padu hidrogen yang terbentuk pada suhu dan tekanan bilik? Ambil isi padu molar sebagai 24 dm³/mol.
Langkah 1, mol Mg: Aᵣ bagi Mg = 24, jadi mol = 0.120 ÷ 24 = 0.00500 mol.
Langkah 2, nisbah: Mg : H₂ ialah 1 : 1, jadi mol H₂ = 0.00500 mol.
Langkah 3, isi padu: 0.00500 × 24 = 0.120 dm³.
Langkah 4, dalam cm³: 0.120 × 1000 = 120 cm³.
Semakan: 0.00500 mol × 24 000 cm³/mol = 120 cm³. Kedua-dua laluan sepadan.
Kesilapan yang perlu diawasi
Kesilapan yang kerap ialah mengabaikan nisbah persamaan kerana soalan tentang gas.
Kerja yang salah: 0.0200 mol hidrogen peroksida terurai: 2H₂O₂ → 2H₂O + O₂. Pelajar menulis mol O₂ = 0.0200 mol.
Nisbah H₂O₂ : O₂ ialah 2 : 1, bukan 1 : 1.
Kerja yang betul ialah 0.0200 ÷ 2 = 0.0100 mol O₂, iaitu 0.0100 × 24 = 0.240 dm³, atau 240 cm³. Tulis nisbah sebagai dua nombor pada barisnya sendiri setiap kali, walaupun ia nampak seperti 1 : 1.
Semak sendiri
Guna 24 dm³/mol untuk setiap soalan, kemudian buka jawapan.
1. Berapa isi padu, dalam cm³, yang ditempati 0.0300 mol karbon dioksida pada suhu dan tekanan bilik?
Tunjuk jawapan
0.0300 × 24 = 0.720 dm³, iaitu 720 cm³.
2. Satu sampel gas mempunyai isi padu 48 cm³ pada suhu dan tekanan bilik. Berapa mol itu?
Tunjuk jawapan
48 ÷ 1000 = 0.048 dm³. Mol = 0.048 ÷ 24 = 0.0020 mol.
3. Dalam 2H₂ + O₂ → 2H₂O, 60 cm³ hidrogen bertindak balas lengkap dengan oksigen, kedua-dua gas diukur pada keadaan yang sama. Berapa isi padu oksigen diperlukan?
Tunjuk jawapan
H₂ : O₂ ialah 2 : 1, dan keadaan yang sama bermakna isi padu mengikut nisbah yang sama. Jadi oksigen = 60 ÷ 2 = 30 cm³.
Ke mana selepas ini?
Seterusnya, kira hasil peratusan, di mana anda membandingkan keputusan yang diukur dengan amaun yang diramalkan persamaan. Guru mol dan nisbah persamaan boleh membantu menyemak langkah nisbah, dan pelatih penaakulan pengimbangan persamaan mengesahkan persamaan permulaan anda.
Soalan gas cenderung gagal pada langkah nisbah dan bukan langkah isi padu, yang mudah terlepas apabila anda menanda kerja sendiri. Guru dalam tuisyen Kimia dalam talian satu dengan satu boleh membaca kerja anda baris demi baris dan menunjukkan di mana ia tersasar.