Определите массу неизвестного газа при нормальных условиях, если его плотность относительно воздуха составляет 1,103

Магия_Звезд

57

Для решения данной задачи мы можем использовать следующие формулы:

1) Плотность газа (р) равна отношению его массы (m) к его объему (V):
\[ p = \frac{m}{V} \]

2) Относительная молекулярная масса (Mr) газа выражается через сравнение массы 1 моля газа с массой 1 моля углерода-12. Она представляет собой отношение массы газа (m) к массе 1 моля газа (M):
\[ Mr = \frac{m}{M} \]

3) Молярный объем идеального газа (Vм) при нормальных условиях составляет 22,4 литра.

Для начала определим массу азота, так как у нас есть его объем (5 литров) и плотность по отношению к воздуху (1,103):
\[ m_{азота} = p \times V = 1,103 \times 5 = 5,515 \, г \]

Затем найдем мольный объем азота по формуле:
\[ Vм = \frac{V}{ν} = \frac{5}{1} = 5 \, л/моль \]

Так как объемы газов при взаимодействии соотносятся как 1:1, то мы можем сказать, что массы этих газов также могут быть равными. Поэтому, масса неизвестного газа также будет равна 5,515 г.

Теперь мы можем использовать формулу относительной молекулярной массы, чтобы найти массу 1 моля неизвестного газа:
\[ Mr = \frac{m_{газа}}{M} \]

Мы знаем, что молярный объем азота равен 22,4 л/моль, поэтому можно сказать, что масса 1 моля азота равна его относительной атомной массе (M):
\[ M_{азота} = 28 \, г/моль \]

Теперь мы можем рассчитать относительную молекулярную массу неизвестного газа:
\[ Mr_{газа} = \frac{m_{газа}}{M_{газа}} = \frac{5,515}{28} \approx 0,197 \, моль \]

Округлим значение относительной молекулярной массы до целого числа:
\[ Mr_{газа} \approx 0,2 \, моль \]

Таким образом, масса неизвестного газа при нормальных условиях составляет около 0,2 моля.