by 
Δημοσιεύτηκε από το χρήστη Δημητρης Παπαγεωργιου στις 4 Ιούλιος 2012 στις 20:55 στην ομάδα Χημεία Γ΄Λυκείου
Μια από τις συχνές παρανοήσεις των μαθητών, που έχω συναντησει, έχει να κάνει με τον όγκο αερίων.
Π.χ 2,24 L αερίου HCl (stp) διαλύνται σε 100 ml νερό χωρίς μεταβολή του όγκου. Να βρεθεί το pH.
Πολλοί μαθητές δεν αντιλαμβανονται οτι η αρχική ουσία είναι αέρια και ότι ο τελικός όγκος του διαλύματος θα παραμείνει 100 ml (προσθετουν 2,24L + 100 ml ..)
Επίσης όταν το ερώτημα είναι να βρεθεί
πχ ο όγκος του παραγόμενου αερίου, το βρίσκουν μηχανικα, επειδή στην εκφώνηση λέει για συνθηκες stp.
Εχω την απορία, στα σύγχρονα εργαστήρια χρησιμοποιειιται στην πράξη μέτρηση του όγκου αερίων?
Κατα την γνώμη μου θα ήταν προτιμότερο στις ασκήσεις τα δεδομένα να είναι μόνο σε gr, mol κλπ..
…. μου φαίνεται απολύτως λογικό να μετράμε τους όγκους στα αέρια και τις μάζες στα στερεά …
Δεν νομίζω ότι στα συγχρονα ( ή μη ) εργαστήρια μετρούν μάζες αερίων … μαζεύουν το αέριο σε ένα μπαλονι και μετρούν τον όγκο του …. χρησιμοποιούν καταστατική και βρίσκουν την ποσότητα mol …
To stp δίνει γρήγορες πράξεις αντί της συνεχούς χρήσης καταστατικής ( άλλωστε το 22.4 από καταστατική προκύπτει )
Εννοείς κάτι άλλο συνάδελφε ?
Ο Αντώνης σημείωσε:
“Δεν νομίζω ότι στα συγχρονα ( ή μη ) εργαστήρια μετρούν μάζες αερίων … μαζεύουν το αέριο σε ένα μπαλονι και μετρούν τον όγκο του …. χρησιμοποιούν καταστατική και βρίσκουν την ποσότητα mol …”
Αυτό θέλω να τονίσω κι εγώ. Μάλλον “κουβαλάμε” μια συνήθεια από τα παλιά χρόνια.
Επίσης είναι δύσκολο να εξηγήσω στους μαθητές τι σημαίνει “μετρηση όγκου σε συνθηκες stp”. Δηλαδή οτι βαζουμε όλη την ποσοτητα του παραγομενου αερίου σε ενα δοχείο με εμβολο (ή στο μπαλονι) και το αφηνουμε ελευθερο να δουμε ποσο ογκο καταλαμβανει. Επειδη βεβαια δεν θα επικρατουν συνθηκες stp, ανάγουμε το αποτελεσμα σε προτυπες συνθηκες.. Βεβαια κατα την επίλυση των ασκήσεων αυτό γίνεται μηχανικά, με χρηση του τύπου. Εκει ο μαθητης χανει την ουσία, υπολογίζει χωρις να κατανοεί πλήρως τι βρίσκει.
Εχω καταλήξει στο συμπερασμα οτι πρεπει να επιμενουμε στην φυσική κατασταση αντιδρώντων-προιοντων (χωρις απαραιτητα τα συμβολα g,s κλπ) αλλά για να κατανοούν οι μαθηες τις διαφορές στερεών, αερίων και δ/των.
Πολύ ωραίο ζήτημα έθεσες Δημήτρη. Οι μαθητές δυσκλεύονται να κατανοήσουν πως είναι δυνατόν σε 100 mL διαλύματος να υπάρχουν διαλυμένα 22,4 L αεριας ΝΗ3. Επίσης δυσκολεύονται να κατονοήσουν την αναλογία mol-όηκων. Νομίζω φταίει κυρίως ο μηχανικός τρόπος υπολογισμού όγκου αερίου σε συνθήκες STP χωρίς να κατανοούν ο όγκος του αερίου πρώτα μετρήθηκε σε άλλο δοχείο σε συγκεκριμένες συνθήκες και στη συνέχεια η ίδια αυτή ποσότηα διαλύθηκε στο νερό. Ο όγκος της διαλυμένης αέριας ουσίας δεν έχει καμκια σχέση με τον όγκο του διαλύματος.
Επίσης μεγάλο πρόβλημα υπάρχει στην κατανόηση του ερωτήματος: Να βρεθεί η % v/v σε ένα αέριο μίγμα. Πως είναι δυνατόν λένε οι μαθητές να μας ζητάνε κάτι τέτοιο αφού στο μείγμα τα αέρια καταλαμβλανουν τον ίδιο όγκο (τον όγκο του δοχείου);. Τους εξηγώ πρώτα πως μετράμε τα αέρια και ότι επειδή τα μετράμε συνήθως σε ίδιες P,T η αναλογία mol είναι και αναλογία όγκων. Οπότε τους εξηγώ ότι η % v/v που μας ζητάνε αφορά τις συνθήκες που μετρήθηκαν τα αέρια και όχι στο δοχείο που τελικά περιέχονται. Οι περισσότεροι μαθητές χρησιμοποιούν την αναλογία mol = αναλογία όγκων τελείων μηχανικά.
Αυτό το %v/v στα αέρια μίγματα πρέπει να καταργηθεί. Τουλάχιστον όπως παρουσιάζεται σε πολλά βιβλία.
δάσκαλος άγγελος είπε:
Συμφωνω οτι το % v/v ειναι δυσνόητο και ταυτοχρονα μη απαραιτητο. Θα μπορουσε ενα σχετικο ερωτημα να ζηταει απλως τα mol ή το ποσοτο των mol. Βεβαιa αμερικες φορές το % v/v εμφανιζεται ως δεδομένο, οπότε χρειάζεται αμεσα μετατροπή σε % mol.
Η σωστη αντιμετωπιση συμφωνω οτι ειναι σαν να αφηνουμε τα αερια να “απλωθουν” σε δοχεια με εμβολα και σε ιδιες συνθηκες P,Τ. Οπότε θα “απλωθούν” αναλόγως με τα mol του κάθε δοχείου.