Question

Вычислить объем, который займут 152 г. углекислого газа. Вычислить количество вещества и число молекул, содержащихся в этом объеме газа.

Answer 1

M = 152 (г)

n=m/M
M(CO2)=12+2*16=44(г/моль)
n=152/44=3.46(моль)
V=Vm*n, где Vm - объем газа при н.у. = 22.4 (л/моль)
V=22.4*3.46=77.5 (л)
N=Na*n, где Na - число Авагадро= 6.02*10^23 (г/моль)
N=6.02*10^23*3.46=20.83*10^23 (молекул)

Answer 2

Для решения задачи необходимо знать некоторые физические константы и уравнение состояния идеального газа:

• константа Авогадро: NA = 6,022 x 10^23 молекул/моль
• универсальная газовая постоянная: R = 8,31 Дж/(моль*К)
• уравнение состояния идеального газа: PV = nRT, где P - давление, V - объем, n - количество вещества, R - универсальная газовая постоянная, T - температура.

1. Вычислим объем газа при нормальных условиях (температура 0 °C и давление 1 атм):

По уравнению состояния идеального газа: PV = nRT n/V = P/(RT) n/V = (1 атм) / ((8,31 Дж/(моль*К)) x (273,15 К)) n/V = 0,0409 моль/м^3

Объем, занимаемый 1 моль углекислого газа при нормальных условиях, равен 22,4 л (или 0,0224 м^3).

Поэтому объем газа, занимаемого 152 г углекислого газа, можно вычислить как: V = (152 г) / (44 г/моль) x (0,0224 м^3/моль) = 11,95 л

Ответ: объем газа равен 11,95 л.

2. Вычислим количество вещества (в молях), содержащееся в этом объеме газа:

По уравнению состояния идеального газа: PV = nRT n = PV/(RT) n = (11,95 л) x (1 атм) / ((8,31 Дж/(моль*К)) x (273,15 К)) n = 0,465 моль

Ответ: количество вещества равно 0,465 моль.

3. Вычислим количество молекул, содержащихся в этом объеме газа:

Количество молекул равно количеству вещества, умноженному на число молекул в одной моли: N = n x NA N = 0,465 моль x 6,022 x 10^23 молекул/моль N = 2,797 x 10^23 молекул

Ответ: число молекул равно 2,797 x 10^23.