Какой объем различных газов составляет следующее количество вещества (н.у): a) кислорода в объеме 11,2 л; б) метана
Какой объем различных газов составляет следующее количество вещества (н.у): a) кислорода в объеме 11,2 л; б) метана в объеме 5,6 л; в) сероводорода в объеме 896 мл; г) углексилого газа в объеме 1 м³?
Акула 66
2,24 л?Решение:
а) Кислород (O2) состоит из двух атомов кислорода. Его молярная масса равна примерно 32 г/моль (точнее 31,9988 г/моль). В условии задачи нам дан объем кислорода, равный 11,2 л, и мы хотим узнать, сколько это составляет в молях.
Для этого воспользуемся формулой идеального газа:
\[PV = nRT\]
где P - давление газа, V - его объем, n - количество вещества в молях, R - универсальная газовая постоянная, T - температура в Кельвинах.
В данной задаче нам не даны значения давления и температуры, поэтому мы можем считать, что они остаются постоянными. Таким образом, формула принимает вид:
\[V = n \times V_{\text{моль}}\]
где n - количество вещества в молях, \(V_{\text{моль}}\) - молярный объем газа при стандартных условиях, который равен примерно 22,414 л/моль.
Теперь мы можем найти количество вещества кислорода:
\[n = \frac{V}{V_{\text{моль}}}\]
\[n = \frac{11,2}{22,414}\]
\[n \approx 0,500 \text{ моль}\]
Так как кислород состоит из двух атомов кислорода, то количество молекул будет равно удвоенному количеству вещества:
\[n_{\text{молекул}} = 2 \times n \approx 2 \times 0,500 \approx 1,000 \text{ моль}\]
Теперь мы можем найти объем кислорода, зная его количество молекул и молярный объем:
\[V_{\text{кислород}} = n_{\text{молекул}} \times V_{\text{моль}}\]
\[V_{\text{кислород}} = 1,000 \times 22,414\]
\[V_{\text{кислород}} \approx 22,414 \text{ л}\]
Таким образом, объем кислорода в 11,2 л составляет примерно 22,414 л.
б) Метан (CH4) состоит из одного атома углерода и четырех атомов водорода. Его молярная масса равна примерно 16 г/моль (точнее 16,0426 г/моль). Аналогично предыдущей задаче, мы можем использовать формулу для нахождения количества вещества метана:
\[n = \frac{V}{V_{\text{моль}}}\]
\[n = \frac{5,6}{22,414}\]
\[n \approx 0,250 \text{ моль}\]
Так как метан состоит из одного атома углерода и четырех атомов водорода, то количество молекул будет равно учетверенному количеству вещества:
\[n_{\text{молекул}} = 4 \times n \approx 4 \times 0,250 \approx 1,000 \text{ моль}\]
Теперь мы можем найти объем метана:
\[V_{\text{метан}} = n_{\text{молекул}} \times V_{\text{моль}}\]
\[V_{\text{метан}} = 1,000 \times 22,414\]
\[V_{\text{метан}} \approx 22,414 \text{ л}\]
Таким образом, объем метана в 5,6 л составляет примерно 22,414 л.
(Продолжение в следующем сообщении)