حل سوال ۱۰ المپیاد شیمی ایران مرحله اول ۱۴۰۱ – مباحث چگالی و قانون گازها

تدریس خصوصی المپیاد شیمی و شیمی کنکور

آموزش شیمی آنلاین (همه شهرها) و حضوری (فقط تهران)

دکتر مهدی نباتی – استاد شیمی رتبه های برتر ایران

تدریس خصوصی المپیاد شیمی پایه هفتم دبیرستان متوسطه اول تدریس خصوصی المپیاد شیمی پایه هشتم دبیرستان متوسطه اول تدریس خصوصی المپیاد شیمی پایه نهم دبیرستان متوسطه اول

تدریس خصوصی المپیاد شیمی پایه هفتم دبیرستان متوسطه اول تدریس خصوصی المپیاد شیمی پایه هشتم دبیرستان متوسطه اول تدریس خصوصی المپیاد شیمی پایه نهم دبیرستان متوسطه اول

سوال ۱۰ المپیاد شیمی ۱۴۰۱ مرحله اول

چگالی مخلوطی از گازهای فلوئور و هلیم با درصدهای حجمی به ترتیب ۲۷ و ۷۳ درصد در دمای ۲۷ درجه سلسیوس و فشار ۷۱۴ میلی متر جیوه چند گرم بر لیتر خواهد بود؟ (F=19 و He=4)

الف: ۰٫۵۰

ب: ۰٫۶۳

ج: ۰٫۳۱

د: ۱٫۱۰

تدریس خصوصی آنلاین المپیاد شیمی پایه هفتم دبیرستان متوسطه اول تدریس خصوصی آنلاین المپیاد شیمی پایه هشتم دبیرستان متوسطه اول تدریس خصوصی آنلاین المپیاد شیمی پایه نهم دبیرستان متوسطه اول

پاسخ:

رابطه چگالی گازها:

دانش آموزان عزیزم با توجه به فرمول طلایی گازهای ایده آل PM=ρRT می دانیم که چگالی گازهای ایده آل با جرم مولی آن ها رابطه مستقیم دارد. بنابراین خواهیم داشت:

ρ_F2 / ρ_He = M_F2 / M_He

⇓

ρ_F2 / ρ_He = 38 / 4

⇓

ρ_F2 = 9.5 ρ_He

تدریس خصوصی المپیاد شیمی پایه هفتم دبیرستان متوسطه اول تدریس خصوصی المپیاد شیمی پایه هشتم دبیرستان متوسطه اول تدریس خصوصی المپیاد شیمی پایه نهم دبیرستان متوسطه اول

تبدیل واحد فشار به اتمسفر:

دانش آموزان عزیزم با توجه به اینکه ۱atm=760mmHg است، بنابراین خواهیم داشت:

P (atm) = 714 / 760

⇓

P = 0.939 atm

تدریس خصوصی المپیاد شیمی پایه هفتم دبیرستان متوسطه اول تدریس خصوصی المپیاد شیمی پایه هشتم دبیرستان متوسطه اول تدریس خصوصی المپیاد شیمی پایه نهم دبیرستان متوسطه اول

تبدیل واحد دما به کلوین:

دانش آموزان عزیزم با توجه به اینکه T=θ+۲۷۳٫۱۵ است، بنابراین خواهیم داشت:

T = 27 + 273.15

⇓

T = 300.15 K

تدریس خصوصی المپیاد شیمی پایه هفتم دبیرستان متوسطه اول تدریس خصوصی المپیاد شیمی پایه هشتم دبیرستان متوسطه اول تدریس خصوصی المپیاد شیمی پایه نهم دبیرستان متوسطه اول

محاسبه چگالی گاز هلیم:

دانش آموزان عزیزم با توجه به فرمول طلایی گازهای ایده آل PM=ρRT خواهیم داشت:

ρ_He = PM / RT

⇓

ρ_He = (0.939 × ۴) / (۰٫۰۸۲۱ × ۳۰۰٫۱۵)

⇓

ρ_He = 0.1525 g/L

تدریس خصوصی المپیاد شیمی پایه هفتم دبیرستان متوسطه اول تدریس خصوصی المپیاد شیمی پایه هشتم دبیرستان متوسطه اول تدریس خصوصی المپیاد شیمی پایه نهم دبیرستان متوسطه اول

محاسبه چگالی مخلوط گازها:

دانش آموزان عزیزم ابتدا مخلوط چگالی گازها را بر حسب چگالی گاز هلیم به دست می آوریم:

ρ = (ρ_HeV_He + ρ_F2V_F2) / (V_He + V_F2)

⇓

ρ = [(۷۳ × ρ_He) + (27 × ۹٫۵ × ρ_He)] / (73 + 27]

⇓

ρ = ۳٫۲۹۵ × ρ_He

تدریس خصوصی المپیاد شیمی پایه هفتم دبیرستان متوسطه اول تدریس خصوصی المپیاد شیمی پایه هشتم دبیرستان متوسطه اول تدریس خصوصی المپیاد شیمی پایه نهم دبیرستان متوسطه اول

حالا با قرار دادن چگالی گاز هلیم در رابطه به دست آمده می توانیم چگالی مخلوط گازها را به دست آوریم:

ρ = ۳٫۲۹۵ × ۰٫۱۵۲۵

⇓

ρ = ۰٫۵۰۲ g/L

تدریس خصوصی المپیاد شیمی پایه هفتم دبیرستان متوسطه اول تدریس خصوصی المپیاد شیمی پایه هشتم دبیرستان متوسطه اول تدریس خصوصی المپیاد شیمی پایه نهم دبیرستان متوسطه اول

پاسخ صحیح:

با توجه به محاسبات انجام شده متوجه می شویم که گزینه الف پاسخ صحیح سوال ۱۰ المپیاد شیمی مرحله اول ۱۴۰۱ می باشد.

تدریس خصوصی آنلاین المپیاد شیمی تهران کرج تبریز مشهد اصفهان شیراز رشت خرم آباد ارومیه اردبیل کرمان اهواز ساری بابل کرمانشاه قم همدان سنندج زنجان

تدریس خصوصی آنلاین المپیاد شیمی تهران کرج تبریز مشهد اصفهان شیراز رشت خرم آباد ارومیه اردبیل کرمان اهواز ساری بابل کرمانشاه قم همدان سنندج زنجان

دکتر مهدی نباتی

استاد المپیاد شیمی ایران

تدریس خصوصی آنلاین المپیاد شیمی تهران کرج تبریز مشهد اصفهان شیراز رشت خرم آباد ارومیه اردبیل کرمان اهواز ساری بابل کرمانشاه قم همدان سنندج زنجان

تدریس خصوصی آنلاین المپیاد شیمی تهران کرج تبریز مشهد اصفهان شیراز رشت خرم آباد ارومیه اردبیل کرمان اهواز ساری بابل کرمانشاه قم همدان سنندج زنجان

تدریس خصوصی آنلاین شیمی کنکور و المپیاد شیمی ایران

تدریس خصوصی آنلاین المپیاد شیمی تهران کرج تبریز مشهد اصفهان شیراز رشت خرم آباد ارومیه اردبیل کرمان اهواز ساری بابل کرمانشاه قم همدان سنندج زنجان