Question

Найти число молекул, количество вещества и концентрацию молекул газа массой m , находящегося в сосуде объемом V . угарный газ m = 3 кг V = 35 л

Answer 1

Молярная масса угарного газа CO:
M = 28·10⁻³ кг/моль

1) Находим число молекул:
m /  M = N / Na
N = m*Na / M  = 3·6,02·10²³ / (28·10⁻³) ≈ 6,45·10²⁵  молекул

2)
Количество вещества:
υ = m / M = 3 / (28·10⁻³) ≈ 107 моль

3)
Концентрация:
n = N / V = 6,45·10²⁵ / (35·10⁻³)   ≈ 1,84·10²⁷ м⁻³

Answer 2

Для нахождения числа молекул, количества вещества и концентрации газа, используем уравнение состояния идеального газа:

PV = nRT

где: P - давление газа (в Паскалях или Ньютон/м^2) V - объем газа (в м^3) n - количество вещества газа (в молекулах) R - универсальная газовая постоянная (примерное значение: 8.314 Дж/(моль·К)) T - абсолютная температура газа (в Кельвинах)

Переведем массу газа m из килограммов в килограммы и абсолютную температуру T из градусов Цельсия в Кельвины:

m = 3 кг = 3 000 г V = 35 л = 0.035 м^3 T = 0 °C + 273.15 = 273.15 K

Давление газа (P) можно опустить, так как оно не влияет на количество молекул, количество вещества или концентрацию.

Теперь, используем идеальное газовое уравнение для нахождения количества вещества (n):

n = m / M

где: m - масса газа (в килограммах) M - молярная масса газа (в килограммах/моль)

Угарный газ - это диоксид углерода (CO2). Его молярная масса приблизительно равна 44 г/моль.

n = 3000 г / 44 г/моль ≈ 68.18 моль

Теперь, чтобы найти количество молекул, воспользуемся Авогадро́вским числом (NA), которое равно приблизительно 6.022 × 10^23 молекул/моль:

Количество молекул = n × NA ≈ 68.18 моль × 6.022 × 10^23 молекул/моль ≈ 4.11 × 10^25 молекул

Наконец, чтобы найти концентрацию молекул газа, используем формулу:

Концентрация = количество молекул / объем

Концентрация = 4.11 × 10^25 молекул / 0.035 м^3 ≈ 1.17 × 10^27 молекул/м^3

Итак, число молекул газа составляет примерно 4.11 × 10^25 молекул, количество вещества равно примерно 68.18 моль, а концентрация молекул газа составляет примерно 1.17 × 10^27 молекул/м^3.