Question

Сравните, где больше молекул? Объясните, почему или подтвердите расчётами. а) в 1 л водорода или в 1 л кислорода при н.у.? б) в 1 моль водорода или в 1 моль кислорода при н.у.?

Answer 1

Везде одинаково! Закон Авогадро: В равных объёмах газов при одинаковых условиях содержится одинаковое число молекул.

Answer 2

а) Чтобы сравнить количество молекул в 1 л водорода и 1 л кислорода при нормальных условиях (н.у.), нужно использовать соотношение между объемом, числом молекул и их молярным объемом.

При н.у., один моль любого газа занимает примерно 22,4 литра. Таким образом, в 1 литре газа содержится примерно 1/22,4 моль газа.

Для водорода (H₂) молярная масса равна приблизительно 2 г/моль, а для кислорода (O₂) - около 32 г/моль.

Теперь рассмотрим расчеты: а) В 1 литре водорода при н.у. содержится приблизительно (1/22,4) моль водорода. Масса водорода в 1 литре: (1/22,4) моль * 2 г/моль = примерно 0,089 г. Число молекул водорода в 1 литре: (1/22,4) моль * 6,02 × 10²³ молекул/моль = примерно 2,69 × 10²² молекул.

В 1 литре кислорода при н.у. содержится приблизительно (1/22,4) моль кислорода. Масса кислорода в 1 литре: (1/22,4) моль * 32 г/моль = примерно 1,43 г. Число молекул кислорода в 1 литре: (1/22,4) моль * 6,02 × 10²³ молекул/моль = примерно 2,69 × 10²² молекул.

Таким образом, в 1 литре водорода и в 1 литре кислорода при н.у. содержится примерно одинаковое количество молекул (порядка 2,69 × 10²² молекул).

б) В 1 моль водорода и 1 моль кислорода при н.у. содержится одинаковое количество молекул. Это объясняется тем, что моль - это единица измерения количества вещества, и один моль любого газа при н.у. содержит примерно 6,02 × 10²³ молекул (число Авогадро). Поэтому в 1 моль водорода и в 1 моль кислорода будет примерно одинаковое количество молекул, равное 6,02 × 10²³ молекул