1. Какова масса одной молекулы воды? 2. Какова масса атома железа и молекулы углекислого газа? 3. Сколько молекул газа

1. Какова масса одной молекулы воды?
2. Какова масса атома железа и молекулы углекислого газа?
3. Сколько молекул газа содержится в сосуде объёмом 0,15 м³ при нормальных условиях?
4. Сколько молей и молекул газа находится в сосуде объёмом 250 см³ при давлении газа 566 мм рт.ст. и температуре 10 °С?
5. Какова молярная масса газа, если его плотность при температуре 27 °С и давлении 2 Па равна 2,6 кг/м³?
6. Какова температура газа, если средняя кинетическая энергия поступательного движения одной молекулы составляет 6,9×10¯²¹ Дж?
7. Какова средняя кинетическая энергия?
Солнечная_Луна

Солнечная_Луна

1. Масса одной молекулы воды зависит от её химической формулы и молярной массы. Формула воды - H₂O. Молярная масса воды (H₂O) равна 18,015 г/моль. Чтобы найти массу одной молекулы, необходимо разделить молярную массу на число Авогадро (6,022×10²³ молекул). Поэтому масса одной молекулы воды составляет:

\[\frac{{18,015 \, \text{г/моль}}}{{6,022 \times 10^23 \, \text{молекул}}} \approx 2,99 \times 10^{-23} \, \text{г}\]

2. Масса атома железа и молекулы углекислого газа зависит от их атомных и молекулярных формул, а также от атомных и молекулярных масс.

- Атом железа имеет атомную массу примерно 55,845 г/моль.
- Молекула углекислого газа (CO₂) состоит из одного атома углерода (атомная масса около 12,01 г/моль) и двух атомов кислорода (атомная масса каждого около 16,00 г/моль). Таким образом, молярная масса CO₂ составляет около 44,01 г/моль.

3. Для расчета количества молекул газа в сосуде нужно использовать уравнение состояния газов. При нормальных условиях (н.у.), 1 моль любого идеального газа занимает объем 22,414 литра.

Заданный объем сосуда - 0,15 м³ = 150 л (1 м³ = 1000 л). Тогда количество молей газа равно:

\[\frac{{150 \, \text{л}}}{{22,414 \, \text{л/моль}}} \approx 6,70 \, \text{моль}\]

Далее, используя постоянную Авогадро (число 6,022×10²³ молекул в 1 моле), мы можем определить количество молекул газа в сосуде:

\[6,70 \, \text{моль} \times 6,022 \times 10²³ \, \text{молекул/моль} \approx 4,03 \times 10²⁴ \, \text{молекул}\]

4. Чтобы найти количество молей газа в сосуде, нужно использовать уравнение состояния газа:

\[PV = nRT\]

где P - давление газа, V - объем газа, n - количество молей газа, R - универсальная газовая постоянная (около 8,31 Дж/(моль·К)), T - температура в Кельвинах.

Преобразуя уравнение, можно найти количество молей газа (n):

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

P = 566 мм рт.ст. = 566 Торр (1 Торр = 133,32 Па)
V = 250 см³ = 0,25 л

Прежде чем продолжить расчеты, давление в Торрах нужно перевести в Паскали:

\[566 \, \text{Торр} \times 133,32 \, \text{Па/Торр} \approx 75409 \, \text{Па}\]

Температуру необходимо перевести в Кельвины:

\(10 \, \text{°C} = 10 + 273,15 \, \text{K} = 283,15 \, \text{K}\)

Теперь можно рассчитать количество молей газа:

\[n = \frac{{75409 \, \text{Па} \times 0,25 \, \text{л}}}{{8,31 \, \text{Дж/(моль·К)} \times 283,15 \, \text{К}}} \approx 9,53 \times 10^{-3} \, \text{моль}\]

Для определения количества молекул газа умножим количество молей на число Авогадро:

\[9,53 \times 10^{-3} \, \text{моль} \times 6,022 \times 10²³ \, \text{молекул/моль} \approx 5,73 \times 10²¹ \, \text{молекул}\]

5. Чтобы рассчитать молярную массу газа, необходимо знать плотность газа (ρ) и его молярный объем (Vм). Зная эти значения, молярная масса (M) может быть вычислена, используя следующую формулу:

\[M = \frac{{ρ}}{{Vм}}\]

Задана плотность газа - 2,6 кг/м³. Чтобы преобразовать кг/м³ в г/л, умножим на 1000:

\[2,6 \, \text{кг/м³} \times 1000 \, \text{г/кг} \approx 2600 \, \text{г/л}\]

Теперь необходимо найти молярный объем (Vм). Для идеального газа при нормальных условиях (н.у.) молярный объем равен 22,414 л/моль. Подставив известные значения в формулу, получим:

\[M = \frac{{2600 \, \text{г/л}}}{{22,414 \, \text{л/моль}}} \approx 116,08 \, \text{г/моль}\]

6. Для вычисления температуры газа, зная его среднюю кинетическую энергию (EK), мы можем использовать формулу:

\[EK = \frac{{3}}{2} kT\]

где EK - средняя кинетическая энергия, k - постоянная Больцмана (около \(1,38 \times 10^{-23}\) Дж/К), T - температура в Кельвинах.

Выражая температуру, получаем:

\[T = \frac{{EK}}{{\frac{{3}}{2} k}}\]

Подставив известные значения, получим:

\[T = \frac{{6,9 \times 10^{-21} \, \text{Дж}}}{{\frac{{3}}{2} \times 1,38 \times 10^{-23} \, \text{Дж/К}}} \approx 3358,7 \, \text{K}\]

7. Средняя кинетическая энергия газа определяется формулой:

\[EK = \frac{{3}}{2} kT\]

где EK - средняя кинетическая энергия, k - постоянная Больцмана (около \(1,38 \times 10^{-23}\) Дж/К), T - температура в Кельвинах.

Таким образом, чтобы найти среднюю кинетическую энергию, нужно знать температуру.
Знаешь ответ?
Задать вопрос
Привет!
hello