1.Обчисліть кількість речовини водню, який займає об'єм 6, 72 л.
2.Який об’єм за нормальних умов займає СО2 масою 11 г ?
3.Обчисліть масу Н2, який за нормальних умов займає об’єм 24л.
4.Допоможіть Мауглі порахувати, яку кількість речовини та масу кисню виробляють дерева в джунглях, якщо відомо, що загальний об’єм кисню O2 складає 500 літрів.
Ответы
Ответ:
Щоб розрахувати кількість водневої речовини, нам потрібно використати рівняння закону ідеального газу:
PV = nRT
де:
P = тиск газу (в атм)
V = об'єм газу (у літрах)
n = кількість речовини (у молях)
R = газова постійна (0,0821 л-атм/моль-K)
T = температура газу (у Кельвінах)
Припускаючи стандартні умови температури і тиску (STP) (0 ° C або 273 K і 1 атм), тиск і температуру можна вважати постійними. Отже, ми можемо змінити рівняння для розв'язання щодо n:
n = (PV) / (RT)
Підставляючи значення:
n = (1 атм x 6,72 л) / (0,0821 л-атм/моль-К x 273 К)
n = 0,277 моль водневої речовини
Отже, 0,277 моль водневої речовини займають об'єм 6,72 л в умовах СТП.
За нормальних умов (стандартна температура і тиск) один моль будь-якого газу займає 22,4 л об'єму. Молярна маса СО2 становить приблизно 44 г/моль. Отже, для розрахунку об'єму, який займає 11 г СО2, можна використовувати таке рівняння:
11 г CO2 x (1 моль CO2/44 г) x (22,4 л/моль) = 6,05 л
Таким чином, 11 г СО2 займають об'єм приблизно 6,05 л за нормальних умов.
Щоб обчислити масу H2, нам потрібно використати рівняння закону ідеального газу, а саме:
PV = nRT
Де:
P = тиск (в атм)
V = об'єм (у літрах)
п = молі
R = газова постійна (0,0821 л-атм/моль-K)
T = температура (у Кельвінах)
За нормальних умов тиск дорівнює 1 атм, а температура 273 К. Отже, ми можемо переписати рівняння у вигляді:
n = PV/RT
n = (1 атм) x (24 л) / [(0,0821 л-атм/моль-K) x (273 K)]
n = 0,98 моль
Молярна маса H2 становить 2 г/моль. Отже, маса 0,98 моль Н2 дорівнює:
маса = n x молярна маса = 0,98 моль x 2 г/моль = 1,96 г
Отже, маса Н2, що займає за нормальних умов об'єм 24 літри, дорівнює 1,96 г.
Щоб розрахувати кількість речовини і масу кисню, виробленого деревами, нам потрібно знати хімічне рівняння фотосинтезу:
6CO2 + 6H2O + сонячне світло → C6H12O6 + 6O2
Це рівняння говорить нам, що на кожні 6 молекул вуглекислого газу (CO2) і 6 молекул води (H2O), що перетворюються на одну молекулу глюкози (C6H12O6) і 6 молекул кисню (O2).
Якщо ми знаємо об'єм виробленого кисню (500 літрів), ми можемо використати закон ідеального газу для розрахунку кількості речовини (у молях) і маси виробленого кисню:
PV = nRT
Де:
P = тиск (за атмосферного тиску 1 атм)
V = об'єм (500 л)
n = кількість речовини (у молях)
R = газова постійна (0,0821 л-атм/моль-K)
T = температура (за кімнатної температури 298 K)
Розв'язок для n дає нам:
n = PV / RT = (1 атм) * (500 л) / [(0,0821 л-атм/моль-K) * (298 K)] = 20,8 моль
Це говорить нам про те, що дерева виробили 20,8 моль кисню.
Для розрахунку маси виробленого кисню ми можемо використати молярну масу кисню, яка дорівнює 32 г/моль (оскільки O2 має молярну масу 2*16 г/моль). Тому:
маса = n * молярна маса = 20,8 моль * 32 г/моль = 665,6 г
Таким чином, дерева в джунглях виробили 20,8 моль (або 665,6 г) кисню за допомогою фотосинтез