Каково количество молекул азота, масса азота и концентрация молекул в сосуде объемом 10 л при стандартных условиях?

Чтобы решить данную задачу, нам понадобится знание о молярном объеме газа при стандартных условиях. В соответствии с эмпирическим законом Авогадро, количество молекул в газе пропорционально его объему. При стандартных условиях, молярный объем равен 22,4 л/моль.

Перед началом расчетов, необходимо знать, как масса азота в граммах связана с его количеством в молях. Молярная масса азота (N₂) составляет 28 г/моль.

Теперь решим задачу поэтапно:

Шаг 1: Определение количества молекул азота
Используем формулу: количество молекул = количество молей x число Авогадро
Мы знаем, что объем сосуда равен 10 л. Так как молярный объем равен 22,4 л/моль при стандартных условиях, то количество молей азота в сосуде будет равно:
количество молей = объем сосуда / молярный объем
количество молей = 10 л / 22,4 л/моль

Делим 10 на 22,4 и получаем: количество молей = 0,446 моль

Теперь, чтобы определить количество молекул азота, умножим количество молей на число Авогадро:
количество молекул = количество молей x число Авогадро
количество молекул = 0,446 моль x 6,022 x 10^23 молекул/моль

Умножаем 0,446 на 6,022 x 10^23 и получаем: количество молекул = 2,68 x 10^23 молекул

Таким образом, количество молекул азота в сосуде объемом 10 л при стандартных условиях составляет 2,68 x 10^23 молекул.

Шаг 2: Определение массы азота
Масса азота связана с его количеством молей следующей формулой: масса = количество молей x молярная масса
масса азота = количество молей x молярная масса азота
масса азота = 0,446 моль x 28 г/моль

Умножаем 0,446 на 28 и получаем: масса азота = 12,488 г

Таким образом, масса азота в сосуде объемом 10 л при стандартных условиях составляет 12,488 г.

Шаг 3: Определение концентрации молекул
Концентрация молекул aзота определяется отношением количества молекул к объему раствора. В данном случае, концентрация молекул будет равна:
концентрация молекул = количество молекул / объем сосуда
концентрация молекул = 2,68 x 10^23 молекул / 10 л

Разделяем 2,68 x 10^23 на 10 и получаем: концентрация молекул = 2,68 x 10^22 молекул/л

Таким образом, концентрация молекул азота в сосуде объемом 10 л при стандартных условиях составляет 2,68 x 10^22 молекул/л.

Итак, чтобы ответить на задачу, количество молекул азота составляет 2,68 x 10^23 молекул, масса азота равна 12,488 г, и концентрация молекул составляет 2,68 x 10^22 молекул/л.