Question

При давлении 166,2 kПа и температуре 27° С 4 г неизвестного газа занимает объем равный 3,75 л.Определите молярную массу неизвестного газа​

Answer 1

1) Уравнение Менделеева-Клапейрона для идеального газа:

Р*V = (m/M)*R*T

где: Р - давление газа , Па. Р = 166.2 кПа = 166200 Па

V - объем газа, м³   V= 3,75 л = 0,00375 м³

m - масса газа, кг. m = 4 г = 0,004 кг

R - универсальная газовая постоянная, R = 8,314 Дж/(моль*К)

T - температура, °К. T = 27 + 273 = 300°К

М - молярная масса газа, кг/моль

2) Из этой формулы находим М:

М = (m*R*T )/(Р*V) = 0,004*8,314*300/(166200*0,00375) = 0,016 кг/моль =

= 16 г/моль

Такую молярную массу имеет метан.

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем воспользоваться уравнением состояния идеального газа:

$PV = nRT,$

где:

• $P$ - давление газа (в паскалях или килопаскалях),
• $V$ - объем газа (в м³),
• $n$ - количество вещества газа (в молях),
• $R$ - универсальная газовая постоянная ($8.314 \, \text{Дж/(моль·К)}$),
• $T$ - температура газа (в Кельвинах).

Сначала давайте переведем температуру из градусов Цельсия в Кельвины:

$T = 27 + 273.15 = 300.15 \, \text{K}.$

Теперь мы можем выразить количество вещества $n$ из уравнения:

$n = \frac{PV}{RT}.$

Где:

• $P = 166.2 \, \text{kПа} = 166200 \, \text{Па}$,
• $V = 3.75 \, \text{л} = 0.00375 \, \text{м³}$,
• $R = 8.314 \, \text{Дж/(моль·К)}$,
• $T = 300.15 \, \text{K}$.

Подставляя значения:

$n = \frac{(166200 \, \text{Па}) \times (0.00375 \, \text{м³})}{(8.314 \, \text{Дж/(моль·К)}) \times (300.15 \, \text{K})} \approx 0.0253 \, \text{моль}.$

Молярная масса ($M$) вычисляется как отношение массы газа к количеству вещества:

$M = \frac{\text{масса газа}}{\text{количество вещества}}.$

Дана масса газа $m = 4 \, \text{г}$ и количество вещества $n = 0.0253 \, \text{моль}$, поэтому:

$M = \frac{4 \, \text{г}}{0.0253 \, \text{моль}} \approx 158.17 \, \text{г/моль}.$

Итак, молярная масса неизвестного газа составляет примерно $158.17 \, \text{г/моль}$.