Τράπεζα Θεμάτων

www.trapeza-thematon.gr

Τύπος Σχολείου: Γενικό Λύκειο Τάξη: Α' Λυκείου
Μάθημα: Χημεία Θέμα: 3
Κωδικός Θέματος: 15086 Ύλη: 4.1.1 Σχετική ατομική μάζα - Σχετική μοριακή μάζα 4.1.2 Το mol: μονάδα ποσότητας ουσίας στο S.I. 4.1.3 Γραμομοριακός όγκος 4.2 Καταστατική εξίσωση των αερίων
Τύπος Σχολείου: Γενικό Λύκειο
Τάξη: Α' Λυκείου
Μάθημα: Χημεία
Θέμα: 3
Κωδικός Θέματος: 15086
Ύλη: 4.1.1 Σχετική ατομική μάζα - Σχετική μοριακή μάζα 4.1.2 Το mol: μονάδα ποσότητας ουσίας στο S.I. 4.1.3 Γραμομοριακός όγκος 4.2 Καταστατική εξίσωση των αερίων
Τελευταία Ενημέρωση: 15-Ιουλ-2025
Θέμα 3ο

Φιάλες με αέρια υπό πίεση χρησιμοποιούνται σε πολλές περιπτώσεις, όπως για παράδειγμα σε βιοτεχνίες, νοσοκομεία, συνεργεία κ.ά. και το φάσμα των χρήσεών τους είναι εξαιρετικά ευρύ.
α) Μία φιάλη που περιέχει οξυγόνο και χρησιμοποιείται για ιατρική χρήση μπορεί να προμηθεύσει 1008L οξυγόνου μετρημένα σε STP. Να υπολογίσετε τον αριθμό των mol του Ο2 που περιέχεται στη φιάλη. (Μονάδες 4)
β) Να υπολογίσετε την ποσότητα σε g του διοξειδίου του άνθρακα (CO2) που θα πρέπει να βάλουμε σε παρόμοια φιάλη ώστε να μπορεί να προμηθεύσει τον ίδιο όγκο CO2 μετρημένο σε STP. (Μονάδες 6)
γ) Μία φορητή φιάλη κατάδυσης έχει όγκο 6 L και περιέχει αέρα υπό πίεση 287 atm.
i) Να υπολογίσετε τον συνολικό αριθμό των mol των αερίων που περιέχονται στη φιάλη σε θερμοκρασία 27 °C. (Μονάδες8)
ii) Ένας δύτης καταδύεται σε βάθος στο οποίο η θερμοκρασία είναι 0 °C και η πίεση 2,8atm. Να υπολογίσετε τον όγκο που καταλαμβάνει 1mol αερίου στο συγκεκριμένο βάθος. (Μονάδες7)
Δίνονται: οι σχετικές ατομικές μάζες: Ar(C)=12, Ar(Ο)=16 καθώς και η παγκόσμια σταθερά των αερίων R=0,082L·atmmol·Κ
Μονάδες 25


Απάντηση Θέματος:

Ενδεικτική λύση
α)

n=VVmn=1008L22,4Lmoln=45mol

Επομένως στη φιάλη περιέχονται 45 mol Ο2.

β) Για το CO2: Μr=Ar(C)+2Ar(Ο)=12+216=44
Εφόσον το CO2 καταλαμβάνει τον ίδιο όγκο σε STP έχει και τον ίδιο αριθμό mol.

n=mMrm=nMr=4544g=1980g

Επομένως στη φιάλη πρέπει να προστεθούν 1980g CO2.
γ)
i) Στην καταστατική εξίσωση των ιδανικών αερίων, η οποία μπορεί να χρησιμοποιηθεί και για μίγμα αερίων:
Τ=(273+27)Κ=300Κ

PV=nRTn=PVRTn=287atm6L0,082atmLmolK300Kn=70mol

Επομένως στη φιάλη περιέχονται 70 mol αερίων.
ii) Ο όγκος ενός mol αερίου σε STP (0°C και 1atm) είναι 22,4L.

Ρ1V1Τ=Ρ2V2Τ1atm22,4L=2,8atmV2V2=1atm22,4L2,8atm=8L

Επομένως ο όγκος που καταλαμβάνει 1mol αερίου στο συγκεκριμένο βάθος είναι 8L.

Το θέμα προέρχεται και αντλήθηκε από την πλατφόρμα της Τράπεζας Θεμάτων Διαβαθμισμένης Δυσκολίας που αναπτύχθηκε (MIS5070818-Tράπεζα θεμάτων Διαβαθμισμένης Δυσκολίας για τη Δευτεροβάθμια Εκπαίδευση, Γενικό Λύκειο-ΕΠΑΛ) και είναι διαδικτυακά στο δικτυακό τόπο του Ινστιτούτου Εκπαιδευτικής Πολιτικής (Ι.Ε.Π.) στη διεύθυνση (http://iep.edu.gr/el/trapeza-thematon-arxiki-selida).