Сколько молекул содержится в 0,224 л азота при нормальных условиях? Какова масса этого газа?

Moroznyy_Polet

60

Для решения данной задачи нужно использовать формулу, связывающую количество вещества и объем газа с помощью молярного объема.

Молярный объем газа при нормальных условиях (температура 0 °C и давление 1 атм) составляет 22,4 л.

Сначала найдем количество вещества азота в молях, используя формулу:
\[n = \frac{V}{V_m}\]
где \(n\) - количество вещества в молях, \(V\) - объем газа, \(V_m\) - молярный объем газа.

Подставим известные значения:
\[n = \frac{0,224 \, л}{22,4 \, л/моль} = 0,01 \, моль\]

Теперь, чтобы найти количество молекул азота, воспользуемся формулой:
\[N = n \cdot N_A \]
где \(N\) - количество молекул, \(n\) - количество вещества в молях, \(N_A\) - постоянная Авогадро.

Значение постоянной Авогадро равно \(6,022 \cdot 10^{23} \, \text{моль}^{-1}\), и подставим значения:
\[N = 0,01 \, моль \cdot 6,022 \cdot 10^{23} \, \text{моль}^{-1} \approx 6,022 \cdot 10^{21} \, \text{молекул}\]

Таким образом, количество молекул азота в 0,224 л при нормальных условиях составляет \(6,022 \cdot 10^{21}\) молекул.

Чтобы найти массу азота, воспользуемся молярной массой азота, которая равна примерно 14,01 г/моль.

Масса азота будет равна произведению количества вещества на молярную массу:
\[m = n \cdot M \]
где \(m\) - масса, \(n\) - количество вещества в молях, \(M\) - молярная масса азота.

Подставим значения:
\[m = 0,01 \, моль \cdot 14,01 \, г/моль \approx 0,14 \, г\]

Таким образом, масса азота в 0,224 л при нормальных условиях составляет примерно 0,14 г.