Существует 56 л хлора Сl2 при нормальных условиях. Найдите количество вещества хлора, его массу и число молекул хлора

Лёля

47

Хорошо, рассмотрим задачу по порядку. Мы должны найти количество вещества хлора, его массу и число молекул хлора.

1. Количество вещества хлора (n):
Чтобы найти количество вещества, воспользуемся формулой, связывающей количество вещества, объем и стандартное состояние (температура 0°C и давление 1 атмосфера):
\[n = \dfrac{V}{V_m}\]
Здесь V обозначает объем хлора, а \(V_m\) - молярный объем хлора при нормальных условиях. Молярный объем хлора можно найти, используя уравнение состояния для идеального газа:
\[pV_m = RT\]
Где p - давление, R - универсальная газовая постоянная (R ≈ 0.0821 атм·л/моль·K), T - температура в Кельвинах.
При нормальных условиях давление равно 1 атмосфера и температура равна 273 Кельвина. Подставляя эти значения в уравнение выше, найдем \(V_m\).

Предоставлен объем хлора - 56 л, поэтому:
\[V = 56 \, \text{л}\]
\[T = 273 \, \text{K}\]
\[p = 1 \, \text{атм}\]
\[R = 0.0821 \, \text{атм} \cdot \text{л/моль} \cdot \text{K}\]

Узнав \(V_m\), мы можем найти количество вещества (n):
\[n = \dfrac{V}{V_m}\]

2. Масса хлора (m):
Масса вещества вычисляется с использованием молярной массы вещества. Молярная масса хлора (Cl₂) составляет 70,9 г/моль. Мы можем найти массу хлора, умножив количество вещества на молярную массу:
\[m = n \times M\]
Где n - количество вещества, M - молярная масса хлора.

3. Число молекул хлора:
Число молекул (N) можно найти, зная количество вещества (n) и число Авогадро (N_A), которое равно приблизительно \(6.022 \times 10^{23}\). Здесь будет использоваться формула:
\[N = n \times N_A\]

Теперь, когда у нас есть необходимые формулы и значения, давайте решим задачу.

1. Количество вещества хлора (n):
\[V_m = \dfrac{RT}{p} = \dfrac{0.0821 \, \text{атм} \cdot \text{л/моль} \cdot \text{K} \cdot 273 \, \text{K}}{1 \, \text{атм}}\]
\[n = \dfrac{V}{V_m} = \dfrac{56 \, \text{л}}{V_m}\]

2. Масса хлора (m):
\[m = n \times M = n \times 70.9 \, \text{г/моль}\]

3. Число молекул хлора:
\[N = n \times N_A = n \times 6.022 \times 10^{23}\]

Теперь можно вычислить значения и получить ответ на задачу.