Яким об’ємом умовної температури і тиску володіють: а) 5 молекул метану CH4; б) 2 молекули сірководню H2S

Золото

42

Давайте начнем с понимания основных понятий задачи. Условная температура и давление вещества связаны с количеством молекул в этом веществе. Для вычисления объема установим закон Луиза Гей-Люссака, который гласит, что объем газа пропорционален количеству молекул газа, если температура и давление остаются неизменными. Формула для вычисления объема будет иметь вид:

\[V = n \cdot V_m\]

где:
\(V\) - объем газа,
\(n\) - количество молекул газа,
\(V_m\) - молярный объем.

Теперь приступим к решению задачи.

а) Для вычисления объема 5 молекул метана (CH4) нам понадобятся значения молярного объема для данного газа. По таблице химических элементов, масса одной молекулы метана равна примерно 16 г/моль. Молярный объем, в свою очередь, равен объему одной моли газа под стандартными условиями температуры и давления (0°C и 1 атм). Значение молярного объема составляет около 22,4 литра/моль.

Теперь, используя формулу, вычислим объем 5 молекул метана:

\[V = 5 \cdot 22,4\,л / моль \approx 112\,л\]

Таким образом, у 5 молекул метана будет объем, равный приблизительно 112 литров.

б) Для вычисления объема 2 молекул сульфидводорода (H2S) воспользуемся теми же значениями массы молекулы и молярного объема, что и в предыдущем пункте. Масса одной молекулы H2S составляет около 34 г/моль.

Теперь по формуле найдем объем 2 молекул сульфидводорода:

\[V = 2 \cdot 22,4\,л / моль \approx 44,8\,л\]

Следовательно, у 2 молекул сульфидводорода будет объем, около 44,8 литров.

в) Для вычисления объема 4,2 молекул аммиака (NH3) воспользуемся аналогичными значениями. Масса одной молекулы аммиака равна примерно 17 г/моль.

Теперь вычислим объем 4,2 молекул аммиака:

\[V = 4,2 \cdot 22,4\,л / моль \approx 94,08\,л\]

Таким образом, у 4,2 молекул аммиака будет объем, около 94,08 литров.

В этом ответе мы использовали молярный объем вещества для вычисления объема от заданного количества молекул.