Найдите массу и число молекул при н. у. для: а) 11,2 л кислорода; б) 5,6 м3 азота; в) 22,4 мл хлора.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для расчета массы и числа молекул при нормальных условиях (н. у.) необходимо использовать уравнение состояния идеального газа:

PV = nRT,

где P - давление (в паскалях), V - объем (в метрах кубических), n - количество вещества (в молях), R - газовая постоянная (8,31 Дж/(моль·К)), T - температура (в Кельвинах).

Для кислорода (O2):
а) P = 101 325 Па, V = 11,2 л = 0,0112 м³, T = 273 K.

Исходя из уравнения PV = nRT, найдем количество вещества n:
n = PV / RT = (101325 0.0112) / (8.31 273) ≈ 0.487 моль.

Молярная масса кислорода (O2) - 32 г/моль, следовательно, масса кислорода:
m = n молярная масса = 0.487 32 ≈ 15,6 г.

Количество молекул:
N = n N_A,
где N_A - постоянная Авогадро (6,022 10^23 молекул в одном моле).

N = 0.487 6.022 10^23 ≈ 2.93 * 10^23 молекул.

Для азота (N2):
б) P = 101325 Па, V = 5,6 м³, T = 273 K.

n = PV / RT = (101325 5.6) / (8.31 273) ≈ 239 моль.

Молярная масса азота (N2) - 28 г/моль, следовательно, масса азота:
m = n молярная масса = 239 28 ≈ 6,69 кг.

Количество молекул:
N = n N_A = 239 6.022 10^23 ≈ 1.44 10^26 молекул.

Для хлора (Cl2):
в) P = 101325 Па, V = 22.4 мл = 0.0224 м³, T = 273 K.

n = PV / RT = (101325 0.0224) / (8.31 273) ≈ 0.086 моль.

Молярная масса хлора (Cl2) - 71 г/моль, следовательно, масса хлора:
m = n молярная масса = 0.086 71 ≈ 6,1 г.

Количество молекул:
N = n N_A = 0.086 6.022 10^23 ≈ 0.52 10^23 молекул.