Question

Обчисліть скільки молекул міститься у: 44,5 л азоту

Answer 1

Дано

V (N2) = 44,5 л

Найти

N (N2) - ?

Решение

1. Находим количество вещества азота:

n = V / Vm

n (N2) = 44,5 / 22,4 = 2 моль

2. Находим число молекул азота:

N = n * Na

N (N2) = 1,98 * 6 * 10^23 = 0,3 * 10^23 = 1,2 * 10^24 молекул

Ответ:  1,2 * 10^22 молекул

Answer 2

Для того щоб обчислити кількість молекул у 44,5 л азоту, ми використаємо ідеальний газовий закон, який вказує на зв'язок між кількістю молекул газу, його об'ємом та іншими параметрами. Формула для ідеального газового закону:

$PV = nRT$,

де:

• $P$ - тиск газу,
• $V$ - об'єм газу,
• $n$ - кількість молекул газу (у молях),
• $R$ - універсальна газова константа,
• $T$ - температура в абсолютних одиницях (Кельвіни).

Оскільки нам дано об'єм $V = 44.5$ л і газ азоту має бути ідеальним, ми можемо переписати ідеальний газовий закон, щоб виразити кількість молекул $n$:

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

Тут важливо врахувати, що температура повинна бути в Кельвінах. Зазвичай для таких розрахунків використовується нормальна температура і тиск (NTP), де температура дорівнює 273,15 К, а тиск приблизно 1 атмосфера (101325 Па).

У нашому випадку:

• $P = 101325$ Па,
• $V = 44.5$ л,
• $R$ можна взяти за 8,314 моль/(К*Па),
• $T = 273,15$ К.

Підставляючи ці значення в формулу, отримаємо:

$n = \frac{(101325 \, \text{Па}) \cdot (44.5 \, \text{л})}{(8.314 \, \text{моль/(К*Па)}) \cdot (273.15 \, \text{К})}.$

Після обчислень отримаємо кількість молекул $n$. Зверніть увагу, що відповідь буде в молях, або може бути конвертована в кількість молекул шляхом множення на Авогадро число, яке дорівнює приблизно $6.022 \times 10^{23}$ молекул на моль.