Question

Скільки молекул міститься у 1,12 л гелію (He)?​

Answer 1

Ответ:

Объяснение:

Дано

V(He) = 1,12 л

Vm=22,4 л/моль

Na=6,02*10²³ 1/молекул

Найти

N(He)

n(He) = V / Vm = 1,12 / 22,4 =0,05 моль

N(He) = Na *n = 6,02*10²³ * 0,05 =3*10²² молекул

Answer 2

Для расчета количества молекул в газе используется уравнение состояния идеального газа:

\[PV = nRT.\]

где: - \(P\) - давление газа, - \(V\) - объем газа, - \(n\) - количество молекул газа (в молях), - \(R\) - универсальная газовая постоянная, - \(T\) - температура газа в кельвинах.

Учитывая, что \[n = \frac{m}{M},\]

где: - \(m\) - масса газа, - \(M\) - молярная масса газа,

и что \(PV = NkT,\) где \(N\) - общее количество молекул, \(k\) - постоянная Больцмана (\(k \approx 1.38 \times 10^{-23} \, \text{Дж/К}\)), получим:

\[\frac{m}{M}RT = NkT.\]

Отсюда можно выразить общее количество молекул \(N\):

\[N = \frac{m}{M} \cdot \frac{R}{k}.\]

Теперь мы можем использовать известные значения для гелия: молярная масса \(M\) гелия приблизительно равна \(4 \, \text{г/моль}\), универсальная газовая постоянная \(R \approx 8.31 \, \text{Дж/(моль}\cdot\text{К)}\).

Если у нас есть 1,12 л гелия при стандартных условиях (обычно принимают \(T = 273,15 \, \text{К}\) и \(P = 1 \, \text{атм} \approx 101325 \, \text{Па}\)), мы можем использовать уравнение состояния идеального газа, чтобы вычислить количество молекул:

\[N = \frac{PV}{RT}.\]

Вставляя известные значения, мы получим:

\[N = \frac{(1,12 \times 10^{-3} \, \text{м}^3) \cdot (101325 \, \text{Па})}{(8,31 \, \text{Дж/(моль}\cdot\text{К)}) \cdot (273,15 \, \text{К})}.\]

Вычислив это выражение, мы получим количество молекул гелия в данном объеме при стандартных условиях.