Есть на форуме люди, владеющие теоретической химией в рамках школьной программы?

[Отшельник]

Требуется помощь - составить и решить молярное уравнение.

Лет 20 назад я не задал бы такого вопроса, но теперь забыл уже всю химическую арифметику напрочь.

Вопрос к учителям химии, учащимся старших классов и прочим людям, не прогуливавшим химию.

[Вячеслав]

Требуется помощь - составить и решить молярное уравнение.

Лет 20 назад я не задал бы такого вопроса, но теперь забыл уже всю химическую арифметику напрочь.

Вопрос к учителям химии, учащимся старших классов и прочим людям, не прогуливавшим химию.

Мы с сыном учимся в 10 классе, и со всей ответственностью заявляем, что объем моля любого газа при нормальных условиях равен 22,4 л/моль {точнее, 22,41383•10-3 м3/моль).

[с2н5он]

Требуется помощь - составить и решить молярное уравнение.

Лет 20 назад я не задал бы такого вопроса, но теперь забыл уже всю химическую арифметику напрочь.

Вопрос к учителям химии, учащимся старших классов и прочим людям, не прогуливавшим химию.

Мы с сыном учимся в 10 классе, и со всей ответственностью заявляем, что объем моля любого газа при нормальных условиях равен 22,4 л/моль {точнее, 22,41383•10-3 м3/моль).

 

Если это возможно - обоснуйте. Мне, как человеку использующему в работе законы Природы, это интересно. Даже больше того - необходимо. Чем дольше живу я, тем глубже понимаю, какой я был мудак, когда от занятий косил: в школе. техникуме, институте.

 

Спасибо.

Изменено 10 октября, 2011 пользователем Trener

[Вячеслав]

Требуется помощь - составить и решить молярное уравнение.

Лет 20 назад я не задал бы такого вопроса, но теперь забыл уже всю химическую арифметику напрочь.

Вопрос к учителям химии, учащимся старших классов и прочим людям, не прогуливавшим химию.

Мы с сыном учимся в 10 классе, и со всей ответственностью заявляем, что объем моля любого газа при нормальных условиях равен 22,4 л/моль {точнее, 22,41383•10-3 м3/моль).

 

Если это возможно - обоснуйте. Мне, как человеку использующему в работе законы Природы, это интересно. Даже больше того - необходимо. Чем дольше живу я, тем глубже понимаю, какой я был мудак, когда от занятий косил: в школе. техникуме, институте.

 

Спасибо.

С 1961 г. в нашей стране введена Международная система единиц измерения (СИ). За единицу количества вещества принят моль. Моль - количество вещества системы, содержащее столько молекул, атомов, ионов, электронов или других структурных единиц, сколько их содержится в 0,012 кг изотопа углерода 12С. Число структурных единиц, содержащихся в 1 моле вещества Na (число Авогадро), определено с большой точностью; в практических расчетах его принимают равным 6,02*1023 молекул (моль-1).

 

Нетрудно показать, что масса 1 моля вещества (мольная масса), выраженная в граммах, численно равна относительной молекулярной массе этого вещества, выражаемой в атомных единицах массы (а. е.м.). Например, относительная молекулярная масса кислорода (Мг) - 32 а.е.м., а мольная масса (М) - 32 г/моль.

 

Согласно закону Авогадро, в равных объемах любых газов, взятых при одной и той же температуре и одинаковом давлении, содержится одинаковое число молекул. Иными словами, одно и то же число молекул любого газа занимает при одинаковых условиях один и тот же объем. Вместе с тем, 1 моль любого газа содержит одинаковое число молекул. Следовательно, при одинаковых условиях 1 моль любого газа занимает один и тот же объем. Этот объем называется мольным объемом газа (Vо) и при нормальных условиях (0 °С = 273 К, давлении 101,325 кПа = 760 мм рт. ст. = 1 атм) равен 22,4 дм3. Объем, занимаемый газом при этих условиях, принято обозначать через Vо, а давление - через Ро.

 

Согласно закону Бойля-Мариотта, при постоянной температуре давление, производимое данной массой газа, обратно пропорционально объему газа:

 

Ро / Р1 = V1 / Vо, или PV = const.

 

По закону Гей-Люссака при постоянном давлении объем газа изменяется прямо пропорционально абсолютной температуре (Т):

 

V1 / T1 = Vо / То или V / Т = const.

 

Зависимость между объемом газа, давлением и температурой можно выразить общим уравнением, объединяющим законы Бойля-Мариотта и Гей-Люссака:

 

PV / Т = PоVо / То, (*)

 

где Р и V - давление и объем газа при данной температуре Т; Ро и Vо - давление и объем газа при нормальных условиях (н. у.). Приведенное уравнение позволяет находить любую из указанных величин, если известны остальные.

 

Задача 1

 

При 25 °С и давлении 99,3 кПа (745 мм рт. ст.) некоторый газ занимает объем 152 см3. Найдите, какой объем займет этот же газ при 0 °С и давлении 101,33 кПа?

 

Решение

 

Подставляя данные задачи в уравнение (*) получим: Vо = PVТо / ТРо = 99,3*152*273 / 101,33*298 = 136,5 см3.

 

Задача 2

 

Выразите в граммах массу одной молекулы СО2.

 

Решение

 

Молекулярная масса СО2 равна 44,0 а.е.м. Следовательно, мольная масса СО2 равна 44,0 г/моль. В 1 моле СО2 содержится 6,02*1023 молекул. Отсюда находим массу одной молекулы: m = 44,0 / 6,02-1023 = 7,31*10-23 г.

 

Задача 3

 

Определите объем, который займет азот массой 5,25 г при 26 °С и давлении 98,9 кПа (742 мм рт. ст.).

 

Решение

 

Определяем количество N2, содержащееся в 5,25 г: 5,25 / 28 = 0,1875 моль, V, = 0,1875*22,4 = 4,20 дм3. Затем приводим полученный объем к указанным в задаче условиям: V = РоVоТ / РТо = 101,3*4,20*299 / 98,9*273 = 4,71 дм3.

[Отшельник]

От, Слава. От, красавец, блин) Да и Тренер. Только мне, ребята, замечу, не стало легче.

А вообще я очень рад, что кто-то откликнулся, да притом сразу!

Вот: я этот вопрос задавал уже между делом в теме "Тест".

Имеем один грамм мела CaCO3. Гасим его сильной кислотой (неважно, какой) полностью. Разумеется, при этом выделяется некоторое кол-во СО2.

Нужно узнать кол-во выделившегося СО2 хоть в мГ, но совсем желательно уже в мЛ. Погрешность при вычислении достаточна до сотых.

Принимаем выход газа 100% и нормальные условия. Принимаем даже, что реальный мел - чистый карбонат кальция.

Очень нужно оценить, насколько выгоднее получить углекислоту (нужна для аквахозяйства) таким способом, по сравнению с приобретением и периодической заправкой баллона. На неком авторитетном аквариумном сайте (не побоюсь такого слова, федерального уровня) задавал такой вопрос, однако ответить никто не пожелал, невзирая что там имеются люди, для которых подобное вычисление - как один раз пукнуть

[Protal]

Слава! Слава Славе!

Только что-то на школьный курс химии не похоже. Скорее институт 1 курс общей химии

Для Отшельника: поставь брагу! и CO2 и польза

Где-то валялся кислородный баллон на 1-2 литра поискать?

Окисление мела кислотой даст очень быструю реакцию. Боюсь порвет банку.

 

существует достаточно простой способ получения углекислого газа.

 

Установка для подкормки аквариумных растений состоит из генератора и реактора. В генераторе вырабатывается СО2, а реактор предназначен собственно для насыщения им аквариумной воды. Реактивами для получения углекислого газа служат вода, сахар и пекарские дрожжи.

 

Генератор представляет собой пластиковую емкость, объем которой зависит от вместимости обслуживаемого аквариума. Мощности 2-литрового генератора обычно бывает вполне достаточно для подкормки растений в 200-литровом водоеме. Для более вместительных водоемов требуется генератор большей емкости или батарея из нескольких 2-литровых генераторов.

 

В пробке генератора закрепляют жесткую трубку, а на нее надевают гибкий шланг, по которому углекислый газ поступает в реактор. Все соединения должны быть плотными, чтобы предотвратить бесполезное расходование вырабатываемого углекислого газа.

 

Реактором в простейшем случае может служить плотный распылитель, выдающий мелкие пузырьки воздуха. Чем они меньше, тем эффективнее идет насыщение воды СО2;. Однако такой способ не всегда пригоден, поскольку при большой глубине аквариума или недостаточном давлении углекислого газа растворения газа может не происходить.

 

Более совершенен реактор в виде плоского короба, открытой стороной помещенного в воду. Углекислый газ по шлангу подается либо непосредственно в короб, либо через распылитель в воду под него. В последнем случае в коробе накапливается та часть СO2, которая не успела раствориться. поднимаясь к поверхности. Интенсифицировать процесс растворения углекислоты можно организацией дополнительного тока воды вдоль открытой части короба. Курт Паффрат (Paffrath К. "Bestimmung und Pflege von Aquarienpflanzen", 1979) дает такие рекомендации по размерам короба: на каждые 100 литров объема аквариума при жесткости воды до 8° необходима площадь сечения 30 см2.

 

Если вы используете фильтры с подсосом воздуха, то шланг от генератора углекислого газа можно подключить к воздушному входу фильтра. Для более эффективного усвоения углекислого газа надо отрегулировать скорость прокачки воды таким образом, чтобы газ успевал раствориться.

 

Еще одним вариантом реактора может быть видоизмененный эрлифт. Широкую часть его трубы заполняют фильтрующим материалом, который замедляет прохождение воздуха и дает возможность раствориться большей части СО2.

 

Во всех случаях реактор целесообразно изготавливать прозрачным, что облегчает контроль за растворением углекислого газа.

 

Для запуска установки необходимо залить в генератор рабочую смесь. Ее готовят следующим образом. В 500 мл воды растворяют 100 г сахара и 1/2 столовой ложки дрожжей. Затем смесь заливают в генератор и разбавляют водой так, чтобы в резервуаре оставалось до трети свободного пространства, поскольку выделение углекислого газа сопровождается бурным пенообразованием.

 

На нормальный режим работы генератор выходит спустя 10-12 часов после заправки. Для того чтобы пена не попала в аквариум, на выходе генератора можно поставить пеноотделительный фильтр. Его конструкция очень проста: это емкость с крышкой, в которую входят две трубки. Входящая трубка длиннее, а выходящая короче. Чем больше разница в высоте трубок, тем надежнее работа отделителя пены.

 

Процесс выработки углекислого газа продолжается 10-15 дней. Можно несколько продлить этот срок, добавив в смесь щепотку питьевой соды. Время действия генератора существенно зависит от окружающей тмпературы.

 

Для непрерывной подкормки растений углекислым газом лучше заранее подготовить еще одну емкость со смесью и в свое время заменить ею отработавший генератор.

Думаю это дешевле и безопасней

[Отшельник]

Слава! Слава Славе!

Только что-то на школьный курс химии не похоже. Скорее институт 1 курс общей химии

Для Отшельника: поставь брагу! и CO2 и польза

Где-то валялся кислородный баллон на 1-2 литра поискать?

Окисление мела кислотой даст очень быструю реакцию. Боюсь порвет банку.

1. Уж 30 лет с перерывами, как у меня появился первый аквариум. Это ты сейчас для кого писал, интересно? Задан конкретный вопрос...

2. Говорю тебе - я такие уравнения решал в школе, и не только на олимпиадах по химии, но и просто на уроках

3. Неуж ты думаешь, что я не ставил брагу? Не питал таким образом траву? Экий ты... И вино неплохое делал, и самогон, между прочим, гнал))))))))

4. Мне расчёт нужен для общего сведения. Как раз для оценки рентабельности. На заправку баллона ты меня будешь регулярно возить? У меня ведь машины нет.

Объём выделяемого газа можно регулировать как концентрацией кислоты, так и количеством её поступления в единицу времени, да и ещё кое-чем. Самое главное, что меня убеждает: есть люди, которые успешно используют такой способ, только почему-то не идут на контакт. Думаю, потому, что воруют кислоту с работы.

 

Собственно говоря, сейчас наблюдается то же самое, что и на том сайте: есть вопрос, а вместо ответа - #######

Изменено 11 октября, 2011 пользователем Отшельник

[Protal]

я такие уравнения решал в школе, и не только на олимпиадах по химии, но и просто на уроках

Да и сам решал и неплохо. Пошел искать химию, где-то в диване валяется

Кстати, концентрацией кислоты не решишь проблему, т.к. в разбавленной соляной реакция идет быстрее, чем в неразбавленной, а в любой серной затухает (образуются нерастворимые соли). Титровать кислотой в квартире то еще занятие...

Но для общего развития конечно решить задачу надо. Ищу учебник

[Вячеслав]

Только мне, ребята, замечу, не стало легче.

Очень нужно оценить, насколько выгоднее получить углекислоту (нужна для аквахозяйства) таким способом, по сравнению с приобретением и периодической заправкой баллона. На неком авторитетном аквариумном сайте (не побоюсь такого слова, федерального уровня) задавал такой вопрос, однако ответить никто не пожелал, невзирая что там имеются люди, для которых подобное вычисление - как один раз пукнуть

Надо было на встрече Андрея спросить совета по интересующему вопросу.

У него тонник и что-то он химичит для разведения растений и баллонов никаких нет

P.S. Уточнил, Андрей делает : сода + лимонная кислота и пропускает через камень. Результаты тестов очень даже положительные.

Изменено 11 октября, 2011 пользователем Вячеслав

[Старик]

Из 100 г карбоната кальция получится 44 г углекислого газа. Объем - 22,4 л.

[Отшельник]

ProtalВот я тоже искал учебник, да не нашёл

Да там подача-то будет капельная, частоту капель конечно, можно регулировать, а на ночь прекращать совсем. Бурных реакций не ожидается.

Вячеслав сода + лимонная кислота это распространённый вариант, только невыгодный. И баллоные системы, и такой "лимонад", и даже бражка хороши для декоративного аквариума. А если имеется цель добиться рентабельности травника, тут любая копейка имеет вес. В случае с самодельным хим. реактором (пишут, что это известная система - аппарат Киппа, ну пусть, это не суть) расходы будут лишь на кислоту - известняк/доломит вместо мела можно просто набрать кое-где в отвалах. А кислоту таки стянуть на работе)))). Кроме того, аккумуляторная кислота, кажется, недорого стоит.

Старик, большое спасибо. Теперь прикину производительность и необходимый объём для обеспечения зарядки реагентами максимум раз в неделю. Тогда можно будет определиться, стоит ли делать опытный образец.

 

Ивообще, всем спасибо!

[Protal]

Посмотри, чтобы соли, образовавшиеся в ходе реакции были водорастворимыми, иначе, как при реакции с серной кислотой соли блокируют доступ к телу и реакция не идет. При соляной кислоте соли очень хорошо растворяются, даже при снижении концентрации кислоты реакция идет быстрее, тк соли растворяясь отводятся.

Еще вопрос: является ли избыточное давление ингибитором реакции? Т.е. можно ли засунуть все в огнетушитель и спокойно, без капельницы пользовать пока не прореагирует?

Аппарат Киппа тоже вещь прикольная. Только где у тебя разместить промышленный образец? Это ты конечно видел, но вдруг <noindex>http://lis.aqa.ru/simplekipp/simplekipp.html</noindex>

[Старик]

Отшельник, аккумуляторная кислота - это серная кислота, она вам не подходит, тк дает в результате реакции нерастворимый сульфат кальция, вместо растворимого хлорида кальция в случае соляной кислоты, твердый компонент просто перестанет растворяться, покрывшись нерастворимым продуктом реакции. Ну в качестве шутки - солянка есть в желудочном соке человека (изжога - это оно самое). Я вам отправил в личку большое сообщение, но не понял, отправил таки или нет. Подтвердите если не сложно...

[Protal]

Ну в качестве шутки - солянка есть в желудочном соке человека (изжога - это оно самое)

пришел с работы, поставил тарелочку с котлеткой на стол, зонд в желудок и выделяй ;)

[Старик]

Protal давление здесь не при чем, реакция не между газовая, посмотрите принцип Ле-Шателье, удаление одного из продуктов реакции в виде газа из реакционной среды как раз способствует сдвигу равновесия в сторону образования конечных продуктов. (Термин ингибирование вообще неприменим, катализатор или ингибитор не сдвигает равновесие в ту или иную сторону, а лишь ускоряет или замедляет реакцию, кинетика).

А вот с аппаратом Киппа вы правы, давление образующегося газа позволяет регулировать газовыделение за счет того, что избыток газа вытесняет кислоту обратно в сосуд, уменьшая ее количество в реакционном сосуде вплоть до незначительного или нулевого. Но не скорость реакции уменьшается, изолируются друг от друга реагенты. Реакцию можно полностью остановить. Таким образом можно регулировать количество получаемого газа или хранить реагенты в заряженном, но нерабочем состоянии...

[Отшельник]

Аппарат Киппа тоже вещь прикольная. Только где у тебя разместить промышленный образец? Это ты конечно видел, но вдруг <noindex>http://lis.aqa.ru/simplekipp/simplekipp.html</noindex>

<noindex>http://aquaria2.ru/node/16247?page=2</noindex>

Тут есть эскиз по общему принципу, который я хочу использовать. Давление в аппарате будет даже чуть отрицательным, т.к помпа через дополнительный фильтр -уловитель будет подсасывать смесь СО2 и атмосферного воздуха из аппарата, который негерметичен.

 

Отшельник, аккумуляторная кислота - это серная кислота, она вам не подходит... Я вам отправил в личку большое сообщение, но не понял, отправил таки или нет. Подтвердите если не сложно...

Пардон, я имел в виду ту соляную ТЧ кислоту, что продаётся в автомагазинах канистрами. Может, она используется для промывки аккумуляторов или ещё для чего - не знаю точно.

<noindex>http://www.sigmatec.ru/main/prod/solan</noindex> - пример оптовых цен. Розничные, конечно, повыше.

А в личке мы с вами обсуждаем вопросы, которые вообще интересны не только нам. Так что даже жаль, что не в открытую.

 

Кстати, я понимаю причины, по которым нельзя использовать серную, но замечу - дело тут не в непроницаемости продукта реакции. При использовании мела это будет сульфат кальция, то есть обыкновенный гипс, который не является растворимым, но является рыхлым и проницаемым.

Изменено 11 октября, 2011 пользователем Отшельник

[Protal]

Аппарат Киппа более правильный. В изготовлении разницы нет.

[Отшельник]

Правильнее чем? Похожестью на традиционный Кипп? Согласен. Но удобнее ли традиционная конструкция в использовании? Считаю, что нет.

Вот мотивация:

1. При использовании схемы Лисовского в аппарате будет накапливаться осадочный шлам, а в растворе - продукты реакции (соли и вода). Эту отработку периодически придётся просто сливать. В моём варианте будет использован избыточный карбонат, кислота будет использоваться полностью, её концентрация будет оставаться неизменной. Это даст постоянную скорость выделения углекислоты в течении какого угодно длительного периода (зависит только от объёма аппарата). Отходы будут представлять собой невинную грязь из хлорида и карбоната кальция. Из контейнера (в отличие от узкогорлых бутылок) эту грязь легко удалить и ополоснуть сосуд (планируется такой объём, чтобы делать это раз в неделю).

2. При негерметичном реакторе и подсосе СО2 с воздухом, конечно немалая часть его будет рассеиваться из аквариума. Если эти потери окажутся велики, в принципе ничего не мешает и поставить уплотнения на реактор. Плюс самодельный лепестковый клапанок на всякий пожарный для сброса критического давления. Плюс тройничок с ещё парой вентилюшек для переключения режимов день/ночь (соответственно, воздух/СО2).

А можно вместо помпы и вентилюшек просто запитать колокол, т.е. использовать выделяемый газ на 100%

3. Со Стариком обсуждали химизм процесса. Почему-то народ упорно пытается запускать всевозможные варианты Киппов на серной кислоте. Понятно, что она наиболее доступна, но пропусканием газа через щелочной раствор от сероводорода не спасёшься, а при таких реакциях он обязательно выделится в некотором количестве как побочный продукт. А ещё оксиды серы, которые летучи и часть их тоже проскочит через раствор.

 

Где-то валялся кислородный баллон на 1-2 литра поискать?

Слушай, так у тебя серьёзно есть такой баллон? На какое давление и с каким вентилем? Если стандарт - 19,6 МПа и вентиль ВК-94, то оченно нужен. Ведь его можно заправлять самому и таскать с работы в сумке. Медицинский, что ли?

Изменено 12 октября, 2011 пользователем Отшельник

[Protal]

Год назад видел, поищу. Выкинуть не мог.

[Старик]

Пытаюсь справиться с пркреплением файлов. В общем, это сканы трех разворотов книги П.П. Коростелева "Лабораторная техника химического анализа". Тема - получение газов. Подробно описан и нарисован в разных стадиях работы аппарат Киппа. Отдельно - получение углекислого газа. Обратите внимание на очистку от сероводорода - сульфат меди (медный купорос) можно найти у садоводов.

 

Третий разворот книги.

[Вячеслав]

Может спецы подскажут где взять 5-10% раствор кремнефтористого кальция или 3-7% раствор кремнефтористого натрия, что это такое, в чем продаётся, может есть название попроще. (рекомендуется использовать в качестве отвердителя жидкого стекла).

[Старик]

Если жидкое стекло продается в строймагазинах, можно предположить, что там же продается и отвердитель к нему, причем необязательно гексафторосиликат натрия (см, например, <noindex>http://nasio.ru/41/)</noindex>. Гексафтросиликат натрия (кремнефторид натрия, натрий кремнефтористокислый Na2SiF6) применялся как антисептик для древесины, значит можно поискать в магазинах (гексафторосиликат – антисептик, но необязательно антисептик – гексафторосиликат).

Кальция гексафторосиликат, думаю, для этого не используется, он малорастворим, скорее все-таки хлорид кальция. Раствор хлорида кальция будет отходом у Отшельника, если он начнет вырабатывать углекислый газ из карбоната кальция и соляной кислоты.

[Отшельник]

Старик, спасибо за сканы. О медном купоросе в таком качестве ничего не знал. Он недорог, а в фильтре расход его будет небольшим. Купленного пакета должно хватать надолго.

Как вы думаете, можно в качестве поглотителя сероводорода и паров кислоты использовать комбинированный р-р сульфата меди и чего-нибудь щелочного? Соды, например, или какой-нибудь щёлочи из распространённых? Конфликтуют ли эти реагенты?

Раствор хлорида кальция будет отходом у Отшельника, если он начнет вырабатывать углекислый газ из карбоната кальция и соляной кислоты.

Не так скоро

Я собираюсь многое взвесить, обмозговать и сравнить. Возможно, будет лучше применить например, кальцинированную соду и уксусную к-ту или другое. Всё будет зависеть от факторов доступности, стоимости и относительной эффективности по выходу СО2. А лишь потом - опытный образец. В случае удовлетворительного результата - разработка удобной в эксплуатации конструкции из доступных материалов под конкретные реагенты.

В случае даже неудовлетворительных результатов грядёт многотомный труд о целесообразности применения аппарата Киппа в аквариумистике

Пойдёте в соавторы?

Изменено 13 октября, 2011 пользователем Отшельник

[Protal]

Старика тебе придется взять уже На теоретическую часть. Мы со Славой идем в приемную комиссию!

[Вячеслав]

Если жидкое стекло продается в строймагазинах, можно предположить, что там же продается и отвердитель к нему, причем необязательно гексафторосиликат натрия (см, например, <noindex>http://nasio.ru/41/)</noindex>. Гексафтросиликат натрия (кремнефторид натрия, натрий кремнефтористокислый Na2SiF6) применялся как антисептик для древесины, значит можно поискать в магазинах (гексафторосиликат – антисептик, но необязательно антисептик – гексафторосиликат).

Кальция гексафторосиликат, думаю, для этого не используется, он малорастворим, скорее все-таки хлорид кальция. Раствор хлорида кальция будет отходом у Отшельника, если он начнет вырабатывать углекислый газ из карбоната кальция и соляной кислоты.

Вопрос и задан для того чтобы подсказать что купить и как называется, слово отвердитель в продаже нет.(краски и лаки не в счёт).