الحجم المولي للغاز – قياسه واستخدام ⁦pV = nRT⁩

ماذا تعرض

يشغل مول واحد من أي غاز مثالي الحجم نفسه عند درجة حرارة وضغط معينين: نحو ⁦24 dm³⁩ عند ⁦20 °C⁩ و⁦1 atm⁩، و⁦24.8 dm³⁩ عند ⁦25 °C⁩ و⁦100 kPa⁩، و⁦22.7 dm³⁩ عند ⁦0 °C⁩ و⁦100 kPa⁩. وهنا تقيسه بنفسك. يعطي كل مول من المادة الصلبة الموزونة مولًا واحدًا من الغاز. وتضيف الموازنة والمكبس ولحظة القراءة أخطاء حقيقية. يعدّ النموذج الغاز مثاليًا وغاز المحقن جافًا، ويشبّع الغاز المجموع فوق الماء ببخار الماء، ويستخدم قيمًا توضيحية لما يذوب من ⁦CO₂⁩.

طريقة الاستخدام

اختر «التفاعل» و«اجمع الغاز في» و«كتلة العينة»، ثم اضغط «ابدأ التفاعل». انتظر حتى تستقر القراءة، واضغط «سجّل القراءة»، ثم خذ «عينة جديدة» بكتلة أخرى. في شاشة «الرسم البياني» اقرأ ميل ⁦V⁩ مقابل ⁦n⁩ وأجب عن المهام. استعمل «الظروف» لتغيير درجة الحرارة والضغط. تقارن شاشة ⁦pV = nRT⁩ الظروف القياسية، وتربط شاشة «المحوّل» بين ⁦V⁩ و⁦n⁩ و⁦m⁩ و⁦N⁩ لغازين.

المعاملات القابلة للتغيير

• الشاشة طاولة المختبر, الرسم البياني, ⁦pV = nRT⁩, المحوّل
• التفاعل المغنيسيوم + فائض من حمض الهيدروكلوريك, كربونات الكالسيوم + فائض من حمض الهيدروكلوريك, تسخين كربونات النحاس ⁦(II)⁩
• اجمع الغاز في محقن غاز, فوق الماء
• كتلة العينة ⁦0.02–0.6 g⁩
• نُظّف الشريط بورق الصنفرة
• الظروف ⁦RTP (20 °C, 1 atm), SLC (25 °C, 100 kPa), STP (0 °C, 100 kPa), 0 °C, 1 atm⁩, مخصصة
• درجة الحرارة ⁦0–40 °C⁩
• الضغط ⁦90–110 kPa⁩
• الغاز ⁦A⁩ الهيدروجين، ⁦H₂⁩, الميثان، ⁦CH₄⁩, النيتروجين، ⁦N₂⁩, الأكسجين، ⁦O₂⁩, ثاني أكسيد الكربون، ⁦CO₂⁩, الكلور، ⁦Cl₂⁩
• الغاز ⁦B⁩ الهيدروجين، ⁦H₂⁩, الميثان، ⁦CH₄⁩, النيتروجين، ⁦N₂⁩, الأكسجين، ⁦O₂⁩, ثاني أكسيد الكربون، ⁦CO₂⁩, الكلور، ⁦Cl₂⁩
• الحجم في المحوّل ⁦0.001–1000 dm³⁩

أسئلة للاستكشاف

1. ماذا يحدث لحجم الغاز في الظروف ⁦RTP⁩ عندما تضاعف كتلة المغنيسيوم؟
2. لماذا تعطي كربونات الكالسيوم حجمًا موليًا فوق الماء أصغر منه في محقن الغاز؟
3. أي الظروف المذكورة يعطي أكبر حجم مولي، وماذا تقول ⁦pV = nRT⁩ عن السبب؟