إجابات أسئلة مراجعة الدرس

الحالة الغازية

السؤال الأول:

الفكرة الرئيسة: ما المقصود بكلّ ممّا يأتي:

الغاز المثالي، الضغط الجزئي للغاز، التدفق.

الغاز المثالي: غاز افتراضي حجم جُسيماته يساوي صفراً وقوى التجاذب بينها معدومة.

الضغط الجزئي للغاز: الضغط الذي يؤثر به الغاز في خليط من الغازات غير المتفاعلة.

التدفق: تسرب الغاز المضغوط من فتحة صغيرة.

السؤال الثاني:

أفسّر: تتشابه الغازات في خصائصها الفيزيائية.

لأن جسيمات الغاز متباعدة جداً وقوى التجاذب بينها شبه معدومة.

السؤال الثالث:

أقارن: أحدد الغاز الأسرع انتشاراً: النيتروجين N₂ أم الآرغون Ar .

سرعة انتشار غاز النيتروجين أكبر؛ لأن كتلته المولية أقل.

السؤال الرابع:

أصف: عينة غاز الهيدروجين  في الظروف المعيارية، نقلت إلى وعاء أصغر حجماً عند درجة الحرارة نفسها، فما التغير الذي يحدث لكلّ من:

• متوسط الطاقة الحركية لجزيئات H₂ .

متوسط الطاقة الحركية لا تتغير.

• عدد التصادمات الكلية لجزيئات غاز H₂ خلال وحدة الزمن.

يزداد.

• ضغط غاز H₂ .

يزداد.

السؤال الخامس:

أفسّر: استخدم أحد الطلبة البيانات الآتية T₂ = -15^oC , T₁ = 75^oC , V₁ = 752 mL لحساب V₂ لأحد الغازات، وكانت إجابته V₂ = -150.4 mL . ما الخطأ الذي ارتكبه الطالب خلال حساب قيمة V₂ ؟

قيمة  المحسوبة غير مقبولة؛ لأن الحجم المحسوب له قيمة سالبة؛ والخطأ الذي وقع فيه الطالب هو عدم تحويل درجة الحرارة من ^oC إلى درجة الحرارة المطلقة.

السؤال السادس:

أحسب: إذا علمت أن بالوناً مملوءاً بغاز الهيليوم حجمه 300 mL عند ضغط 1 atm ، ارتفع إلى أعلى بحيث أصبح الضغط 0.63 atm ، فاحسب حجمه الجديد بفرض بقاء درجة الحرارة ثابتة.

P₁ V₁ = P₂ V₂

1 x 300 = 0.63 x V₂

V₂ = 476.2 L

السؤال السابع:

أحسب: عينة من غاز حجمها 3.5 L عند درجة 20⁰ C وضغط 0.86 atm . احسب درجة حرارتها إذا سمح لها بالتمدد حتى أصبح حجمها 8 L عند ضغط 0.56 atm .

السؤال الثامن:

أحسب: أنتج تفاعل ما 5.67 g من غاز CO₂ . أحسب حجم الغاز عند درجة حرارة 23^o C وضغط يساوي 0.985 atm . (الكتلة المولية للغاز = 44 g/mol)

نحسب عدد مولات (n) الغاز بقسمة كتلته على كتلته المولية:

n = m / Mr

n = 5.67 / 44 = 0.13 mol

نحول درجة الحرارة إلى المطلق:

T = 23 + 273 = 296 K

نحسب الضغط من قانون الغاز المثالي:

P V = n R T

0.985 x V = 0.13 x 0.082 x 296

V = 3.2 L

السؤال الثاني عشر:

أحسب: بالون حجمه 2400 L مملوء بغاز الهيليوم He عند ضغط يساوي 1 atm ودرجة حرارة = 27⁰ C ، ارتفع إلى أعلى حيث درجة الحرارة = -23⁰ C ، ولكي يبقى حجمه ثابتاً جرى التخلص من 80 g من الهيليوم. احسب ضغط الغاز في البالون بعد ارتفاعه للأعلى. إعتبر ثابت الغاز العام (R) = 0.08 L.atm/mol.K والكتلة المولية للهيليوم = 4 g/mol.

أولاً: نحسب عدد مولات غاز الهيليوم في البالون في الأسفل من قانون الغاز المثالي:

PV = n RT

1 x 2400 = n x 0.08 x 300

n = 100 mol

ثانياً: نحسب عدد مولات غاز الهيليوم المتسرب من البالون:

n = 80 / 4 = 20 mol

ثالثاً: نحسب عدد مولات غاز الهيليوم المتبقى في البالون في الأعلى بعد التسرب:

n = 100 – 20 = 80 mol

رابعاً: نحسب ضغط غاز الهيليوم في البالون في الأعلى من قانون الغاز المثالي:

PV = n RT

P x 2400 = 80 x 0.08 x 250

P = 0.66 atm