Question

Вычислите число молекул, содержащееся в 1 л газообразной воды н.у.? Даю 15 баллов за задание!

Answer 1

N = V : 22.4
У нас тут : V = 1 литр
Значит n = 0.045 моль

Далее : n= N : 6.02 × 10 (в степени 23)

Подставляем моль, и
0.045 = N / 6.02 × 10 ( в степени 23)
И тогда число молекул : 2.709 × 10 (в степени 22)

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем использовать уравнение состояния идеального газа:

\[PV = nRT.\]

Где: - \(P\) - давление газа, - \(V\) - объем газа, - \(n\) - количество молекул газа (в молях), - \(R\) - универсальная газовая постоянная, - \(T\) - температура газа в кельвинах.

Нормальные условия (н.у.) определены при температуре 0 °C (273.15 K) и давлении 1 атмосферы (101.325 кПа). Также, учитывая, что молярный объем идеального газа при нормальных условиях равен 22.4 л/моль, мы можем записать:

\[V = 22.4 \, \text{л/моль}.\]

Теперь мы можем подставить значения в уравнение состояния и решить для \(n\):

\[1 \, \text{атм} \cdot 1 \, \text{л} = n \cdot 0.0821 \, \text{атм} \cdot \text{л/моль} \cdot \text{K} \cdot 273.15 \, \text{K}.\]

Решая это уравнение, мы получаем:

\[n = \frac{1 \, \text{атм} \cdot 1 \, \text{л}}{0.0821 \, \text{атм} \cdot \text{л/моль} \cdot \text{K} \cdot 273.15 \, \text{K}} \approx 0.044 \, \text{моль}.\]

Таким образом, количество молекул газа можно найти, умножив количество молей на число Авогадро (количество молекул в одном моле):

\[N = n \cdot N_A,\]

где \(N_A\) - число Авогадро (\(6.022 \times 10^{23}\) молекул/моль).

\[N = 0.044 \, \text{моль} \cdot 6.022 \times 10^{23} \, \text{молекул/моль} \approx 2.65 \times 10^{22} \, \text{молекул}.\]

Итак, в 1 л газообразной воды при нормальных условиях содержится примерно \(2.65 \times 10^{22}\) молекул.