Question

Обчисліть об'ем, який за н.у. займае 2,408•10°23 молекул етену (С2Н4).

Answer 1

Дано:

N(C2H4) = 2,408*10²³

Знайти:

V(C2H4) - ?

Розв'язання:

1) n(C2H4) = N(C2H4) / NA = 2,408*10²³ / 6,02*10²³ = 0,4 моль;

2) V(C2H4) = n(C2H4) * Vm = 0,4 * 22,4 = 8,96 л.

Відповідь: Об'єм C2H4 становить 8,96 л.

Answer 2

Звучить, як задача на визначення об'єму, який займає певна кількість молекул етену (С₂Н₄) за нормальних умов (н.у.). Щоб розв'язати це, ми можемо скористатися ідеальним газом і врахувати число Авогадро та об'ємність однієї молекули.

Найперше, потрібно знайти об'єм однієї молекули етену за нормальних умов. Для цього скористаємося рівнянням стану ідеального газу:

\[PV = nRT,\]

де: \(P\) - тиск, \(V\) - об'єм, \(n\) - кількість молекул, виражена у молях, \(R\) - універсальна газова константа, \(T\) - температура.

Ми можемо використати відомі дані нормальних умов (н.у.): \(P = 1 \, \text{атм}\) (стандартний атмосферний тиск), \(T = 273 \, \text{K}\) (стандартна температура).

У нас дано кількість молекул \(2.408 \times 10^{23}\) молекул етену. Щоб перевести це в молях, використаємо число Авогадро: одна моль речовини містить \(6.022 \times 10^{23}\) молекул.

Спочатку знайдемо кількість молекул у вказаному об'ємі за н.у.:

\[\text{Кількість молекул} = \dfrac{\text{Кількість молекул}}{\text{Кількість молекул у одній молі}}\]

\[\text{Кількість молекул} = \dfrac{2.408 \times 10^{23}}{6.022 \times 10^{23}} = 0.4 \, \text{мол}\]

Тепер ми можемо використати ідеальне газове рівняння для знаходження об'єму однієї молекули етену за нормальних умов:

\[PV = nRT \Rightarrow V = \dfrac{nRT}{P}\]

Підставимо відомі значення:

\[V = \dfrac{(0.4 \, \text{мол}) \times (0.0821 \, \text{L}\cdot\text{атм}\cdot\text{K}^{-1}\cdot\text{моль}^{-1}) \times (273 \, \text{K})}{1 \, \text{атм}}\]

\[V = 8.4716 \, \text{L}\]

Отже, об'єм однієї молекули етену за нормальних умов становить приблизно 8.4716 літра.