Question

Из скольких атомов состоит молекула серы при некоторой температуре, если 250 мл ее паров при нормальных условиях имеют массу 2,875

Answer 1

Ответ:

Чтобы найти молярную массу вещества, воспользуемся следствием из закона Авогадро: D= M1/M2, где М1 – молярная масса вещества, М2 – молярная масса воздуха 29,0 г/моль, D – относительная плотность паров вещества по воздуху.

Answer 2

Для решения этой задачи нам нужно использовать закон идеального газа, который устанавливает связь между массой, объемом, молекулярной массой и количеством молекул газа.

Закон идеального газа: $PV = nRT,$ где:

• $P$ - давление газа,
• $V$ - объем газа,
• $n$ - количество молекул газа (в молекулах),
• $R$ - универсальная газовая постоянная,
• $T$ - абсолютная температура.

Молекулярная масса газа ($M$) связана с массой одной молекулы ($m$) следующим образом: $M = n \cdot m.$

Масса газа ($m$) также связана с количеством вещества ($n$) и молекулярной массой ($M$): $m = n \cdot M.$

Теперь давайте перепишем уравнение закона идеального газа, выразив $n$: $n = \frac{PV}{RT}.$

Теперь мы можем связать массу газа ($m$) с объемом ($V$), давлением ($P$), универсальной газовой постоянной ($R$) и температурой ($T$): $m = \frac{PV}{RT} \cdot M.$

Из условия задачи известны масса ($m$) и объем ($V$). Также, если мы примем нормальные условия как 0°C (273.15 K) и 1 атмосферное давление (101325 Па), то универсальная газовая постоянная ($R$) будет приблизительно равна 8.314 м^3⋅Па/(моль⋅К). Молекулярную массу серы можно найти из периодической системы элементов, и она равна примерно 32 г/моль.

Подставив все известные значения в уравнение, можно выразить количество молекул ($n$): $n = \frac{PV}{RT} = \frac{(101325 \, Па) \cdot (0.250 \, м^3)}{(8.314 \, м^3⋅Па/(моль⋅К) \cdot 273.15 \, K)} \approx 0.0121 \, моль.$

И, наконец, найдем количество молекул в этом количестве молей ($n$): $\text{Количество молекул} = n \cdot N_A,$ где $N_A$ - постоянная Авогадро, приблизительно $6.022 \times 10^{23}$ молекул/моль.

Подставив все значения, получим: $\text{Количество молекул} = 0.0121 \, моль \cdot 6.022 \times 10^{23} \, \text{молекул/моль} \approx 7.29 \times 10^{21} \, \text{молекул}.$

Итак, молекула серы при данной температуре состоит из около $7.29 \times 10^{21}$ атомов.