.Какое уравнение связывает давление, объем и массу газообразного вещества?
Какова размерность указанных параметров? Как называется данное уравнение?
Рассчитайте объем водорода (н.у.), выделившегося при взаимодействии 108 г
алюминия с разбавленным раствором, содержащим 196 г серной кислоты.
Ответы
Відповідь:
Уравнение состояния идеального газа связывает давление, объем и массу газа: PV = nRT, где P - давление, V - объем, n - количество вещества газа, R - универсальная газовая постоянная, T - абсолютная температура.
Размерности параметров: давление - Па (паскаль), объем - м³ (кубические метры), масса - кг (килограммы).
Уравнение называется уравнением состояния идеального газа.
Для решения задачи необходимо рассчитать количество выделенного водорода. Сначала найдем количество серной кислоты, используя ее молярную массу:
n(H2SO4) = m/M(H2SO4) = 196 г / 98 г/моль = 2 моль
Затем определим количество водорода, соответствующее данному количеству серной кислоты (учитывая, что в 1 моле серной кислоты содержится 2 моля водорода):
n(H2) = 2 моль × 2 = 4 моль
Объем газа можно рассчитать, зная его количество, используя уравнение состояния идеального газа:
PV = nRT
V = nRT/P
Температуру и давление не указаны, поэтому для расчета объема можно принять стандартные условия (температура 0°C, давление 101,325 кПа). В этом случае:
V = (4 моль × 8,314 Дж/(моль·К) × 273,15 К) / (101325 Па) = 0,096 м³
Ответ: объем водорода (н.у.), выделившегося при взаимодействии 108 г алюминия с разбавленным раствором, содержащим 196 г серной кислоты, составляет 0,096 м³.
Пояснення: