Сколько вещества хлора содержится в 56 л при н.у.? Какова масса этого количества хлора? Какое количество молекул хлора

Tayson_5894

66

Для того чтобы решить эту задачу, нам понадобится знать некоторые основные сведения о химических расчетах.

Сначала определим, что такое "нормальные условия" (н.у.). При н.у. температура равняется 0°С (273,15 К) и давление составляет 1 атм (101,325 Па).

Чтобы определить количество вещества хлора, содержащееся в 56 л при н.у., мы можем использовать уравнение состояния газа - уравнение Клапейрона:

\[PV = nRT\],

где P - давление газа, V - его объем, n - количество вещества (в молях), R - универсальная газовая постоянная (8,314 Дж/(моль·К)), T - температура в Кельвинах.

Мы знаем, что при н.у. P равно 1 атмосфере. Переведем его в Па: 1 атм = 101325 Па. Значение R - это величина, постоянная для всех газов, и она задана в условных единицах. Также из условия задачи мы знаем, что V = 56 л и T = 273,15 К.

Теперь мы можем перейти к решению. Найдем количество вещества хлора:

\[n = \frac{{PV}}{{RT}}\].

Подставим известные значения:

\[n = \frac{{101325 \, \text{{Па}} \times 56 \, \text{{л}}}}{{8,314 \, \text{{Дж/(моль·К)}} \times 273,15 \, \text{{К}}}}\].

Проведя вычисления, мы получаем:

\[n \approx 2,42 \, \text{{моль}}\].

Теперь мы можем определить массу этого количества хлора, используя молярную массу элемента. Молярная масса хлора равна 35,453 г/моль. Чтобы найти массу, умножим количество вещества на молярную массу:

\[m = n \times M\],

где m - масса, n - количество вещества, M - молярная масса.

Подставим значения:

\[m = 2,42 \, \text{{моль}} \times 35,453 \, \text{{г/моль}}\].

Проведя вычисления, мы получаем:

\[m \approx 85,70 \, \text{{г}}\].

Таким образом, в 56 л хлора при н.у. содержится около 2,42 моль вещества хлора, масса которого примерно равна 85,70 г.

Также мы можем определить количество молекул хлора, используя постулат Авогадро. По постулату Авогадро, одна моль любого вещества содержит Avogadro"s number молекул. Avogadro"s number или число Авогадро равно приблизительно \(6,022 \times 10^{23}\) молекул/моль.

Чтобы найти количество молекул хлора, умножим количество вещества на число Авогадро:

\[N = n \times N_A\],

где N - количество молекул, n - количество вещества, \(N_A\) - число Авогадро.

Подставим значения:

\[N = 2,42 \, \text{{моль}} \times 6,022 \times 10^{23} \, \text{{молекул/моль}}\].

Проведя вычисления, мы получаем:

\[N \approx 1,457 \times 10^{24} \, \text{{молекулы}}\].

Таким образом, в 56 л хлора при н.у. содержится примерно \(1,457 \times 10^{24}\) молекул хлора.