Question

Литр озона весит при нормальных условиях 2,143 г. Определите молекулярный вес озона и его плотность по воздуху.

Answer 1

Дано
V(O3) = 1 L = 1000 mL
m(O3) = 2.143 g
-------------------------
M(O3)-?
D(возд) -?
M(O3) = m(O3)*Vm / V(O3) = 2.143 * 22.4 / 1 = 48 g/mol , Vm = 22.4 L/mol
D(возд) = M(O3) / 29 = 48 / 29 = 1.655 
ответ 48 г/моль, 1.655

Answer 2

Молекулярный вес озона можно найти, зная массу одной молекулы и выражая ее в атомных единицах массы (аму). Масса одной молекулы озона равна сумме масс трех атомов кислорода:

масса молекулы озона = 3 × масса атома кислорода = 3 × 16,00 аму = 48,00 аму.

Теперь можно найти плотность озона по воздуху, зная массу одного литра озона и его молекулярный вес. Объем одного моля газа при нормальных условиях (0 градусов Цельсия, 1 атмосферное давление) равен 22,4 литра, поэтому масса одного моля газа будет равна его молекулярному весу в граммах. Таким образом, масса одного моля озона равна 48,00 г, а его объем при нормальных условиях равен 22,4 л.

Плотность озона по воздуху можно найти, разделив массу озона на его объем:

плотность озона = масса озона / объем озона = 2,143 г / 1 л = 2,143 кг/м³.

Для сравнения, плотность воздуха при нормальных условиях составляет около 1,29 кг/м³, что означает, что озон является более плотным, чем воздух, и склонен скапливаться в нижних слоях атмосферы.