Starea gazoasă, molul și ecuația de stare
Mol, masă molară, număr de moli din masă, volum și număr de particule; volumul molar în condiții normale; ecuația de stare p·V = n·R·T cu problemele din barem.
- 25 min
- La BAC: I.A · III.F.3 · II.D · III.E
- Verificat pe bareme

ții minte doar fișa asta și ești acoperit
Fișa de aur
- 01
n = m / M = N / N_A = V / Vm (V în L, Vm = 22,4 L/mol în condiții normale).
Truc: Trei drumuri spre același mol.
- 02
p · V = n · R · T, cu R = 0,082 L·atm·mol⁻¹·K⁻¹ și T = t + 273 (în kelvin).
- 03
Într-un mol sunt 6,022·10²³ particule: atomi la substanțe atomice, molecule la cele moleculare.
- 04
Numărul de atomi dintr-o probă = n(molecule) · atomi/moleculă · N_A; la neon, atomii = moleculele (gaz monoatomic).
- 05
Unități: dacă R = 0,082, presiunea e în atm, volumul în L, T în K. Altfel, rezultatul e greșit chiar dacă formula e bună.
Pe scurt
Culorile din lecție:termencifră, datăidee-cheie
- Mol: 6,022·10²³ particule. M = masa unui mol (g/mol).
- n = m/M; N = n · N_A; V = n · Vm (c.n., Vm = 22,4 L/mol).
- p·V = n·R·T; R = 0,082 L·atm·mol⁻¹·K⁻¹; T în kelvin.
- Gazele nobile sunt monoatomice; H₂, O₂, N₂, Cl₂ sunt diatomice.
- Densitatea unui gaz: ρ = m/V = p·M / (R·T).
Molul și particulele
- Masa molară
Se obține din masele atomice date în subiect. M(H₂O) = 2 · 1 + 16 = 18 g/mol; M(CO₂) = 12 + 32 = 44 g/mol.
- Moli
n = m / M. Pentru 9 g de apă: n = 9 / 18 = 0,5 mol.
- Particule
N = n · N_A. Pentru 0,5 mol de H₂O: 3,011·10²³ molecule și 9,033·10²³ atomi (3 atomi per moleculă).
Ce masă de neon conține 18,066·10²³ atomi?
Volumul molar
În condiții normale (0 °C, 1 atm) un mol de orice gaz ocupă 22,4 L. Subiectele dau explicit „Volumul molar (condiții normale): V = 22,4 L·mol⁻¹” când e nevoie de el; atunci folosești V = n · 22,4. Pentru alte condiții (de ex. 27 °C, presiune dată) folosești ecuația de stare.
| Gaz (c.n.) | Cantitate | Volum |
|---|---|---|
| 0,2 mol de gaz | 0,2 · 22,4 | 4,48 L |
| 0,5 mol de gaz | 0,5 · 22,4 | 11,2 L |
| 2 mol de gaz | 2 · 22,4 | 44,8 L |
Câți moli sunt în 11,2 L de gaz în condiții normale?
Ecuația de stare a gazului ideal
p · V = n · R · T, cu R = 0,082 L·atm·mol⁻¹·K⁻¹ (dat în subiect).
- Datele în unități potrivite
p în atm, V în L, T în K (t + 273), n în mol.
- Izolează necunoscuta
p = n·R·T / V; V = n·R·T / p; n = p·V / (R·T).
- Calcul și unitate
Rezultatul cu unitatea corespunzătoare (atm, L, mol).
Exemple (mase atomice și R din subiect):
| Cerință | Rezolvare | Rezultat |
|---|---|---|
| Presiunea a 0,5 mol de gaz în 2 L la 27 °C | p = 0,5 · 0,082 · 300 / 2 | 6,15 atm |
| Volumul a 2 mol de gaz la 27 °C și 1 atm | V = 2 · 0,082 · 300 / 1 | 49,2 L |
| Densitatea CO₂ la 27 °C și 1 atm | ρ = 1 · 44 / (0,082 · 300) | 1,79 g/L (aprox.) |
Presiunea unui gaz, din ecuația de stare
Densitatea gazului: ρ = m / V = (n · M) / V = p · M / (R · T). La aceeași presiune și temperatură, gazul cu M mai mare are densitate mai mare: CO₂ (44 g/mol) este mai dens decât aerul (aproximativ 29 g/mol), deci se depune în straturile de jos.
Ce presiune exercită 20 mol de neon în 4,1 L la 27 °C?
Ce se cere la BAC
Greșeli care costă puncte
- Folosești temperatura în °C în loc de K.
- Folosești 22,4 L/mol la o temperatură diferită de 0 °C.
- Uiți că neonul este monoatomic (atomii = moleculele).
- Mesteci unitățile: mL în loc de L în ecuația de stare.
Termeni-cheie
- Mol
- Cantitatea de substanță care conține 6,022·10²³ particule (atomi, molecule, ioni); numărul lui Avogadro: N_A = 6,022·10²³ mol⁻¹.
- Masa molară (M)
- Masa unui mol de substanță, în g/mol; numeric egală cu masa moleculară relativă (suma maselor atomice).
- Volum molar (Vm)
- Volumul ocupat de un mol de gaz; în condiții normale (0 °C și 1 atm) este 22,4 L/mol.
- Ecuația de stare a gazului ideal
- p · V = n · R · T; cu R = 0,082 L·atm·mol⁻¹·K⁻¹ presiunea este în atm, volumul în L, temperatura în K.
- Temperatura absolută
- T (K) = t (°C) + 273; în ecuația de stare se folosește întotdeauna T în kelvin.
- Legea lui Avogadro
- Volume egale de gaze diferite, în aceleași condiții de temperatură și presiune, conțin același număr de molecule.