Дано, что в сосуде объемом 20 л содержится оксид углерода(IV) при температуре 22 градуса по Цельсию и давлении 500 кПа. Требуется определить массу этого оксида углерода(IV).
Акула
Для решения данной задачи, нам необходимо использовать уравнение состояния идеального газа:
\[PV = nRT\]
Где:
\(P\) - давление газа (в паскалях),
\(V\) - объем газа (в метрах кубических),
\(n\) - количество вещества газа (в молях),
\(R\) - универсальная газовая постоянная (около 8.314 м^3⋅Па/моль⋅К),
\(T\) - температура газа (в кельвинах).
Для начала, нам нужно перевести температуру из градусов Цельсия в кельвины. Для этого, к 22 градусам Цельсия мы прибавляем 273.15:
\[T = 22 + 273.15 = 295.15 \, K\]
Теперь, мы можем использовать заданные нам значения для давления, объема и температуры и решить уравнение относительно количества вещества \(n\):
\[n = \frac{{PV}}{{RT}}\]
Подставляем известные значения в уравнение:
\[n = \frac{{500 \times 10^3 \, Па \times 20 \, л}}{{8.314 \, м^3⋅Па/моль⋅К \times 295.15 \, K}}\]
Выполняем несложные вычисления:
\[n \approx 4,097 \, моль\]
Таким образом, имеем, что количество вещества газа составляет приблизительно 4,097 моль.
Далее, чтобы определить массу оксида углерода(IV), нам необходимо знать молярную массу данного соединения. Молярная масса оксида углерода(IV) равна сумме масс атомов углерода и кислорода.
Молярная масса углерода (C) равна приблизительно 12.01 г/моль, а молярная масса кислорода (O) равна приблизительно 16.00 г/моль.
Так как в молекуле оксида углерода(IV) присутствует один атом углерода и два атома кислорода, можем вычислить молярную массу оксида углерода(IV) (CO2):
\[Молярная \, масса \, CO_2 = (1 \times Молярная \, масса \, С) + (2 \times Молярная \, масса \, О)\]
\[Молярная \, масса \, CO_2 = (1 \times 12.01 \, г/моль) + (2 \times 16.00 \, г/моль)\]
\[Молярная \, масса \, CO_2 \approx 44.01 \, г/моль\]
Теперь, чтобы определить массу оксида углерода(IV), мы используем соотношение:
\[Масса = Молярная \, масса \times Количество \, вещества\]
\[Масса = 44.01 \, г/моль \times 4.097 \, моль\]
Вычисляем:
\[Масса \approx 180.06 \, г\]
Таким образом, масса оксида углерода(IV) равна приблизительно 180.06 г.
\[PV = nRT\]
Где:
\(P\) - давление газа (в паскалях),
\(V\) - объем газа (в метрах кубических),
\(n\) - количество вещества газа (в молях),
\(R\) - универсальная газовая постоянная (около 8.314 м^3⋅Па/моль⋅К),
\(T\) - температура газа (в кельвинах).
Для начала, нам нужно перевести температуру из градусов Цельсия в кельвины. Для этого, к 22 градусам Цельсия мы прибавляем 273.15:
\[T = 22 + 273.15 = 295.15 \, K\]
Теперь, мы можем использовать заданные нам значения для давления, объема и температуры и решить уравнение относительно количества вещества \(n\):
\[n = \frac{{PV}}{{RT}}\]
Подставляем известные значения в уравнение:
\[n = \frac{{500 \times 10^3 \, Па \times 20 \, л}}{{8.314 \, м^3⋅Па/моль⋅К \times 295.15 \, K}}\]
Выполняем несложные вычисления:
\[n \approx 4,097 \, моль\]
Таким образом, имеем, что количество вещества газа составляет приблизительно 4,097 моль.
Далее, чтобы определить массу оксида углерода(IV), нам необходимо знать молярную массу данного соединения. Молярная масса оксида углерода(IV) равна сумме масс атомов углерода и кислорода.
Молярная масса углерода (C) равна приблизительно 12.01 г/моль, а молярная масса кислорода (O) равна приблизительно 16.00 г/моль.
Так как в молекуле оксида углерода(IV) присутствует один атом углерода и два атома кислорода, можем вычислить молярную массу оксида углерода(IV) (CO2):
\[Молярная \, масса \, CO_2 = (1 \times Молярная \, масса \, С) + (2 \times Молярная \, масса \, О)\]
\[Молярная \, масса \, CO_2 = (1 \times 12.01 \, г/моль) + (2 \times 16.00 \, г/моль)\]
\[Молярная \, масса \, CO_2 \approx 44.01 \, г/моль\]
Теперь, чтобы определить массу оксида углерода(IV), мы используем соотношение:
\[Масса = Молярная \, масса \times Количество \, вещества\]
\[Масса = 44.01 \, г/моль \times 4.097 \, моль\]
Вычисляем:
\[Масса \approx 180.06 \, г\]
Таким образом, масса оксида углерода(IV) равна приблизительно 180.06 г.
Знаешь ответ?