Question

Рассчитайте какой объем займут: а) 1,204* 10^23 молекул CO2 б) 4,816* 10^23 молекул Cl2 в) 9,632* 10^23 молекул CH

Answer 1

Для рассчета объема, который займут указанные молекулы, мы должны использовать их молярную массу и известную константу Авогадро.

Молярная масса и количество молекул

а) CO2 (диоксид углерода) имеет молярную массу примерно равную 44 г/моль. Количество молекул CO2, равное 1,204 х 10^23 молекул, умножим на молярную массу:

1,204 х 10^23 молекул CO2 x 44 г/моль = 5,297 х 10^24 г CO2

б) Cl2 (дихлор) имеет молярную массу примерно равную 70,9 г/моль. Количество молекул Cl2, равное 4,816 х 10^23 молекул, умножим на молярную массу:

4,816 х 10^23 молекул Cl2 x 70,9 г/моль = 3,403 х 10^25 г Cl2

в) CH (метан) имеет молярную массу примерно равную 16 г/моль. Количество молекул CH, равное 9,632 х 10^23 молекул, умножим на молярную массу:

9,632 х 10^23 молекул CH x 16 г/моль = 1,540 х 10^25 г CH

Преобразование массы в объем

Чтобы рассчитать объем, который займут эти молекулы, нам необходимо знать их плотность и температуру и давление, при которых происходит измерение. При стандартных условиях (0 градусов Цельсия и 1 атмосферное давление) можно использовать идеальный газовый закон.

На основе идеального газового закона PV = nRT, где P - давление, V - объем, n - количество вещества в молях, R - универсальная газовая постоянная и T - температура в Кельвинах, мы можем рассчитать объем.

При стандартных условиях (0 градусов Цельсия и 1 атмосферное давление), температура составляет 273,15 Кельвина, а давление - 1 атмосферу (101325 Па).

Подставим значения в идеальный газовый закон для каждого случая:

а) CO2: P = 1 атм = 101325 Па n = (5,297 х 10^24 г CO2) / (44 г/моль) = 1,204 х 10^23 моль CO2 R = 8,314 Дж/(моль·К) T = 273,15 К

V = (nRT) / P V = ((1,204 х 10^23) * (8,314) * (273,15)) / (101325) V ≈ 2,778 литра

б) Cl2: P = 1 атм = 101325 Па n = (3,403 х 10^25 г Cl2) / (70,9 г/моль) = 4,816 х 10^23 моль Cl2 R = 8,314 Дж/(моль·К) T = 273,15 К

V = (nRT) / P V = ((4,816 х 10^23) * (8,314) * (273,15)) / (101325) V ≈ 10,686 литров

в) CH: P = 1 атм = 101325 Па n = (1,540 х 10^25 г CH) / (16 г/моль) = 9,632 х 10^23 моль CH R = 8,314 Дж/(моль·К) T = 273,15 К

V = (nRT) / P V = ((9,632 х 10^23) * (8,314) * (273,15)) / (101325) V ≈ 19,525 литров

Таким образом, объемы, занимаемые указанными молекулами, при стандартных условиях (0 градусов Цельсия и 1 атмосферное давление), равны:

а) 2,778 литра (диоксид углерода) б) 10,686 литров (дихлор) в) 19,525 литров (метан)