Определите какой газ будет иметь большую массу,водород объемом 100 литров или кислород объемом 10 литров (н.у)

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для определения массы каждого из газов, применим закон Бойля-Мариотта:

P1V1 = P2V2

Для водорода:

P1 (1 атм) x V1 (100 л) = P2 x V2
1 x 100 = P2 x 100
100 = P2

Для кислорода:

P1 (1 атм) x V1 (10 л) = P2 x V2
1 x 10 = P2 x 10
10 = P2

Значит, для обоих газов давление будет равно 1 атмосфере. Теперь можно использовать уравнение идеального газа:

PV = nRT

n = m/M

где
P - давление (атм);
V - объем (л);
n - количество вещества (моль);
R - универсальная газовая постоянная (0,0821 латм/мольК);
T - температура (К);
m - масса вещества (г);
M - молярная масса вещества (г/моль).

Так как давление, температура и универсальная газовая постоянная одинаковы для обоих газов, то можно сравнить количество вещества каждого газа, используя уравнение:

n = PV/RT

Для водорода:

n(H2) = 1 x 100/(0,0821 x 273)

n(H2) ≈ 4,89 моль

Для кислорода:

n(O2) = 1 x 10/(0,0821 x 273)

n(O2) ≈ 0,49 моль

Теперь можно определить массу каждого газа с помощью формулы m = n x M.

Для водорода:

m(H2) = 4,89 x 2 ≈ 9,78 г

Для кислорода:

m(O2) = 0,49 x 32 ≈ 15,68 г

Таким образом, газ с большей массой будет кислород.