Question

Определите объем (н.у.), который займут водород, метан, оксид углерода(II), оксид азота(II) и кислород, взятых массой по 1,0 г.

Answer 1

V(H2)=Vm*m(H2)/M(H2)=22.4*1/2=11.2 L
V(CH4)=22.4*1/16=14 л
V(CO)=22.4*1/28=0.8 л
V(NO)=22.4*1/30=0.75 л
V(O2)=22.4*1/32=0.7 л
V()=V(H2)+V(CH4)+V(CO)+V(NO)+V(O2)=11.2+14+0.8+0.75+0.7=27.45 л
ответ 27.45 л

Answer 2

Для определения объема газов при нормальных условиях (н.у.), нужно использовать уравнение состояния идеального газа:

\[ PV = nRT \]

где: - \( P \) - давление (при нормальных условиях это 1 атмосфера или 101325 Па), - \( V \) - объем газа, - \( n \) - количество молекул газа (в молях), - \( R \) - универсальная газовая постоянная (8.314 Дж/(моль·К)), - \( T \) - температура в кельвинах.

Для определения объема, нужно сначала выразить количество молекул газа (\( n \)) через массу газа и его молярную массу. Молярная масса - это масса одного моля вещества. Уравнение связи массы, молекулярной массы и количества молекул:

\[ m = n \cdot M \]

где: - \( m \) - масса газа, - \( n \) - количество молекул газа, - \( M \) - молярная масса газа.

Теперь мы можем выразить количество молекул (\( n \)):

\[ n = \frac{m}{M} \]

Теперь мы можем подставить \( n \) в уравнение состояния идеального газа и выразить объем (\( V \)):

\[ V = \frac{nRT}{P} \]

Таким образом, объем можно выразить следующим образом:

\[ V = \frac{mRT}{MP} \]

Теперь давайте применим это к каждому из газов (водород, метан, оксид углерода(II), оксид азота(II) и кислород) с массой 1,0 г.

1. Водород (H2): - Молярная масса водорода (H2) = 2 г/моль. - Температура (при нормальных условиях) обычно принимается как 273 К.

\[ V_{\text{водород}} = \frac{(1,0 \, \text{г}) \cdot (8,314 \, \text{Дж/(моль·К)}) \cdot (273 \, \text{К})}{2 \, \text{г/моль} \cdot 101325 \, \text{Па}} \]

2. Метан (CH4): - Молярная масса метана (CH4) = 16 г/моль.

\[ V_{\text{метан}} = \frac{(1,0 \, \text{г}) \cdot (8,314 \, \text{Дж/(моль·К)}) \cdot (273 \, \text{К})}{16 \, \text{г/моль} \cdot 101325 \, \text{Па}} \]

3. Оксид углерода(II) (CO): - Молярная масса оксида углерода(II) (CO) = 28 г/моль.

\[ V_{\text{оксид углерода(II)}} = \frac{(1,0 \, \text{г}) \cdot (8,314 \, \text{Дж/(моль·К)}) \cdot (273 \, \text{К})}{28 \, \text{г/моль} \cdot 101325 \, \text{Па}} \]

4. Оксид азота(II) (NO): - Молярная масса оксида азота(II) (NO) = 30 г/моль.

\[ V_{\text{оксид азота(II)}} = \frac{(1,0 \, \text{г}) \cdot (8,314 \, \text{Дж/(моль·К)}) \cdot (273 \, \text{К})}{30 \, \text{г/моль} \cdot 101325 \, \text{Па}} \]

5. Кислород (O2): - Молярная масса кислорода (O2) = 32 г/моль.

\[ V_{\text{кислород}} = \frac{(1,0 \, \text{г}) \cdot (8,314 \, \text{Дж/(моль·К)}) \cdot (273 \, \text{К})}{32 \, \text{г/моль} \cdot 101325 \, \text{Па}} \]

Решив эти уравнения, вы получите объемы каждого из газов при нормальных условиях.