Question

Скільки молекул міститься у вуглекислому газі масою 100 г? Яка маса однієї молекули? Визначте концентрацію молекул вуглекислого газу за нормальних умов, якщо його густина за нормальних умов 1,94 кг/м3.​

Answer 1

Решение прикреплено ниже

Answer 2

Для вирішення цього завдання, спочатку ми повинні визначити кількість молекул вуглекислого газу в масі 100 г та масу однієї молекули CO2. Потім, знаючи густину газу за нормальних умов, ми можемо обчислити концентрацію молекул.

1. Знайдемо кількість молекул CO2 в 100 г (0,1 кг):

Спершу знайдемо масу одного молекули CO2. Молекула CO2 складається з одного атома вуглецю (C) і двох атомів кисню (O).

Маса атома вуглецю (C) близько 12,01 г/моль, і маса атома кисню (O) близько 16,00 г/моль.

Маса одного молекули CO2: 12,01 г (вуглець) + 2 * 16,00 г (кисень) = 44,01 г/моль.

Тепер ми можемо знайти кількість молекул CO2 в 100 г:

Кількість молекул = Маса / Маса одного молекули Кількість молекул = 0,1 кг / 0,04401 кг/моль ≈ 2,27 моль

2. Знайдемо концентрацію молекул CO2 за нормальних умов:

Нормальні умови включають температуру 0 °C (273,15 K) і тиск 1 атмосфери (101,325 кПа). Ми також знаємо густину CO2 за нормальних умов:

Густина CO2 = 1,94 кг/м³ = 0,00194 г/см³.

Тепер ми можемо використовувати ідеальний газовий закон для обчислення кількості молекул:

PV = nRT,

де P - тиск, V - об'єм, n - кількість молекул, R - універсальна газова стала, T - температура.

Ми шукаємо n (кількість молекул), і ми можемо переписати формулу так:

n = (PV) / (RT).

За нормальних умов: P = 1 атмосфера = 101,325 кПа, V = 1 моль ідеального газу при нормальних умовах займає приблизно 22,4 л, R = 8,314 Дж/(моль·К), T = 273,15 K.

Тепер підставимо значення і обчислимо n:

n = (101,325 кПа * 22,4 л) / (8,314 Дж/(моль·К) * 273,15 K) ≈ 1,00 моль.

Тепер ми знаємо кількість молекул CO2 за нормальних умов:

1 моль містить приблизно 6,02214076 × 10^23 молекул (це число Авогадро).

Кількість молекул CO2 = 1,00 моль * 6,02214076 × 10^23 молекул/моль ≈ 6,02 × 10^23 молекул.

Отже, у 100 г вуглекислого газу міститься приблизно 6,02 × 10^23 молекул, і маса однієї молекули CO2 дорівнює приблизно 44,01 г/моль.