ДОПОМОЖІТЬ БУДЬ ЛАСКА
Розв'язати задачі
1. Де більше молекул: у 16 г кисню (О2) чи у 16 г оксиду сульфуру(4)(SO2)?
2. Обчислити об'єм газу водню (Н2), кількістю речовини 7,4 моль.
3. Який об'єм займає азот(N2) масою 56 г? Скільки молекул є в цьому об'ємі?
4. Відносна густина газу за киснем становить 0,875. Визначити молярну масу газу та який це газ, якщо відомо, що молекула утворена двома атомами одного виду.
Ответы
1. Для розв'язання цієї задачі необхідно порівняти кількість молекул кисню та оксиду сульфуру. За формулою Ньютона-Лапласа, кількість молекул N в газовій суміші залежить від кількості речовини n та числа Авогадро (N_A) і об'єму V: N = n * N_A = (V / V_m) * N_A, де V_m - молярний об'єм газу при даній температурі та тиску.
Молярна маса кисню (О2) дорівнює 32 г/моль, тому в 16 г кисню буде n = 16 г / 32 г/моль = 0,5 моль.
Молярна маса оксиду сульфуру (SO2) дорівнює 64 г/моль, тому в 16 г оксиду сульфуру буде n = 16 г / 64 г/моль = 0,25 моль.
Знайдемо кількість молекул кожної речовини:
N(O2) = (V / V_m(O2)) * N_A = (16 г / 32 г/моль) * N_A = 0,5 моль * N_A
N(SO2) = (V / V_m(SO2)) * N_A = (16 г / 64 г/моль) * N_A = 0,25 моль * N_A
Оскільки N_A - стала, то кількість молекул залежить від кількості речовини та молярного об'єму, тому порівняємо вирази для кількості молекул:
N(O2) / N(SO2) = (16 г / 32 г/моль) / (16 г / 64 г/моль) = 2
Отже, в 16 г кисню буде в два рази більше молекул, ніж у 16 г оксиду сульфуру.
2.Для обчислення об'єму газу необхідно знати температуру, тиск та кількість речовини. Умовно приймемо, що тиск та температура за стандартних умов: тиск 1 атм, температура 273 К (0 °C).
За стандартних умов кожна моль будь-якого ідеального газу займає об'єм 22,4 літра. Таким чином, об'єм водню з кількістю речовини 7,4 моль буде:
V = n * Vm = 7,4 моль * 22,4 л/моль = 165,76 л
Отже, об'єм газу водню з кількістю речовини 7,4 моль за стандартних умов становить 165,76 л.
3. Для обчислення об'єму газу необхідно знати температуру, тиск та кількість речовини. Умовно приймемо, що тиск та температура за стандартних умов: тиск 1 атм, температура 273 К (0 °C).
Знаючи молярну масу азоту (N2), яка дорівнює 28 г/моль, можемо знайти кількість молей азоту, який важить 56 г:
n = m/M = 56 г / 28 г/моль = 2 моль
За стандартних умов кожна моль будь-якого ідеального газу займає об'єм 22,4 літра. Таким чином, об'єм азоту з масою 56 г буде:
V = n * Vm = 2 моль * 22,4 л/моль = 44,8 л
Отже, об'єм азоту з масою 56 г за стандартних умов становить 44,8 л.
Для того, щоб обчислити кількість молекул азоту в цьому об'ємі, використаємо формулу:
N = n * N_A,
де N_A - число Авогадро, дорівнює 6,02 x 10^23 молекул/моль.
Отже, кількість молекул азоту в об'ємі 44,8 л можна обчислити наступним чином:
N = n * N_A = 2 моль * 6,02 x 10^23 молекул/моль = 1,204 x 10^24 молекул
Отже, в об'ємі 44,8 л азоту масою 56 г міститься 1,204 x 10^24 молекул.
4. Якщо відносна густина газу за киснем становить 0,875, то це означає, що газ легший за кисень. Для розв'язання задачі нам потрібно знати молярну масу кисню, яка становить 16 г/моль.
Оскільки молекула газу утворена двома атомами одного виду, то молекулярна маса цього газу дорівнює молярній масі подвоєної, тобто:
молекулярна маса газу = 2 x молярна маса атома
Тому молярна маса газу може бути обчислена за формулою:
молярна маса газу = молярна маса кисню / відносну густину за киснем
молярна маса газу = 16 г/моль / 0,875 = 18,3 г/моль
Отже, молярна маса газу становить 18,3 г/моль, але для визначення самого газу необхідно додаткова інформація, оскільки існує більше одного газу з такою молярною масою.