Каковы плотности (массы 1 л) следующих газов (н.у): а) углекислого газа CO2; б) сернистого газа SO2; в) аммиака NH3; г) метана CH4? Пожалуйста, предоставьте значения и метод решения, ответы не требуются.
Vesenniy_Sad
Для решения задачи нам понадобятся таблицы периодических элементов и знание формулы плотности. Начнем с расчета молярной массы каждого газа.
а) Углекислый газ (CO2):
Молярная масса углекислого газа равна сумме массы одной молекулы углерода (C) и двух молекул кислорода (O):
Масса углерода (C) равна 12 г/моль,
Масса кислорода (O) равна 16 г/моль.
Таким образом, молярная масса CO2 составляет 12 г/моль + 2 * 16 г/моль = 44 г/моль.
б) Сернистый газ (SO2):
Молярная масса сернистого газа равна сумме массы одной молекулы серы (S) и двух молекул кислорода (O):
Масса серы (S) равна 32 г/моль,
Масса кислорода (O) равна 16 г/моль.
Таким образом, молярная масса SO2 составляет 32 г/моль + 2 * 16 г/моль = 64 г/моль.
в) Аммиак (NH3):
Молярная масса аммиака равна сумме массы одной молекулы азота (N) и трех молекул водорода (H):
Масса азота (N) равна 14 г/моль,
Масса водорода (H) равна 1 г/моль.
Таким образом, молярная масса NH3 составляет 14 г/моль + 3 * 1 г/моль = 17 г/моль.
г) Метан (CH4):
Молярная масса метана равна сумме массы одной молекулы углерода (C) и четырех молекул водорода (H):
Масса углерода (C) равна 12 г/моль,
Масса водорода (H) равна 1 г/моль.
Таким образом, молярная масса CH4 составляет 12 г/моль + 4 * 1 г/моль = 16 г/моль.
Теперь мы можем рассчитать плотности каждого газа, зная их молярные массы и объем 1 литра.
Формула плотности газа (d) определяется следующим образом: d = m/V,
где d - плотность, m - масса газа, V - объем газа.
Поскольку задача требует плотности газов при нормальных условиях (н.у.), можем использовать следующую формулу: PV = nRT,
где P - давление газа, V - объем газа, n - количество вещества (в молях), R - универсальная газовая постоянная, T - температура газа в Кельвинах.
При нормальных условиях давление равно 1 атмосфере (атм), объем газа составляет 1 литр, а температура 0 градусов Цельсия (или 273,15 Кельвина).
Воспользуемся формулой PV = nRT для расчета количества вещества (n) для каждого газа.
а) Углекислый газ (CO2):
P * V = n * R * T,
1 атм * 1 л = n * 0,0821 * 273,15 К,
n = (1 атм * 1 л) / (0,0821 * 273,15 К) = 0,0441 моль.
б) Сернистый газ (SO2):
P * V = n * R * T,
1 атм * 1 л = n * 0,0821 * 273,15 К,
n = (1 атм * 1 л) / (0,0821 * 273,15 К) = 0,0441 моль.
в) Аммиак (NH3):
P * V = n * R * T,
1 атм * 1 л = n * 0,0821 * 273,15 К,
n = (1 атм * 1 л) / (0,0821 * 273,15 К) = 0,0441 моль.
г) Метан (CH4):
P * V = n * R * T,
1 атм * 1 л = n * 0,0821 * 273,15 К,
n = (1 атм * 1 л) / (0,0821 * 273,15 К) = 0,0441 моль.
Теперь, зная количество вещества (n) каждого газа, можно рассчитать массу (m) каждого газа, используя их молярные массы:
а) Углекислый газ (CO2):
m = n * молярная масса CO2,
m = 0,0441 моль * 44 г/моль = 1,941 г.
б) Сернистый газ (SO2):
m = n * молярная масса SO2,
m = 0,0441 моль * 64 г/моль = 2,8224 г.
в) Аммиак (NH3):
m = n * молярная масса NH3,
m = 0,0441 моль * 17 г/моль = 0,7461 г.
г) Метан (CH4):
m = n * молярная масса CH4,
m = 0,0441 моль * 16 г/моль = 0,7056 г.
Таким образом, плотности (массы 1 л) указанных газов при н.у. составляют:
а) Углекислый газ (CO2): 1,941 г/л
б) Сернистый газ (SO2): 2,8224 г/л
в) Аммиак (NH3): 0,7461 г/л
г) Метан (CH4): 0,7056 г/л
Надеюсь, этот подробный ответ помог вам разобраться в расчете плотности каждого газа. Если у вас есть еще вопросы, пожалуйста, не стесняйтесь задавать!
а) Углекислый газ (CO2):
Молярная масса углекислого газа равна сумме массы одной молекулы углерода (C) и двух молекул кислорода (O):
Масса углерода (C) равна 12 г/моль,
Масса кислорода (O) равна 16 г/моль.
Таким образом, молярная масса CO2 составляет 12 г/моль + 2 * 16 г/моль = 44 г/моль.
б) Сернистый газ (SO2):
Молярная масса сернистого газа равна сумме массы одной молекулы серы (S) и двух молекул кислорода (O):
Масса серы (S) равна 32 г/моль,
Масса кислорода (O) равна 16 г/моль.
Таким образом, молярная масса SO2 составляет 32 г/моль + 2 * 16 г/моль = 64 г/моль.
в) Аммиак (NH3):
Молярная масса аммиака равна сумме массы одной молекулы азота (N) и трех молекул водорода (H):
Масса азота (N) равна 14 г/моль,
Масса водорода (H) равна 1 г/моль.
Таким образом, молярная масса NH3 составляет 14 г/моль + 3 * 1 г/моль = 17 г/моль.
г) Метан (CH4):
Молярная масса метана равна сумме массы одной молекулы углерода (C) и четырех молекул водорода (H):
Масса углерода (C) равна 12 г/моль,
Масса водорода (H) равна 1 г/моль.
Таким образом, молярная масса CH4 составляет 12 г/моль + 4 * 1 г/моль = 16 г/моль.
Теперь мы можем рассчитать плотности каждого газа, зная их молярные массы и объем 1 литра.
Формула плотности газа (d) определяется следующим образом: d = m/V,
где d - плотность, m - масса газа, V - объем газа.
Поскольку задача требует плотности газов при нормальных условиях (н.у.), можем использовать следующую формулу: PV = nRT,
где P - давление газа, V - объем газа, n - количество вещества (в молях), R - универсальная газовая постоянная, T - температура газа в Кельвинах.
При нормальных условиях давление равно 1 атмосфере (атм), объем газа составляет 1 литр, а температура 0 градусов Цельсия (или 273,15 Кельвина).
Воспользуемся формулой PV = nRT для расчета количества вещества (n) для каждого газа.
а) Углекислый газ (CO2):
P * V = n * R * T,
1 атм * 1 л = n * 0,0821 * 273,15 К,
n = (1 атм * 1 л) / (0,0821 * 273,15 К) = 0,0441 моль.
б) Сернистый газ (SO2):
P * V = n * R * T,
1 атм * 1 л = n * 0,0821 * 273,15 К,
n = (1 атм * 1 л) / (0,0821 * 273,15 К) = 0,0441 моль.
в) Аммиак (NH3):
P * V = n * R * T,
1 атм * 1 л = n * 0,0821 * 273,15 К,
n = (1 атм * 1 л) / (0,0821 * 273,15 К) = 0,0441 моль.
г) Метан (CH4):
P * V = n * R * T,
1 атм * 1 л = n * 0,0821 * 273,15 К,
n = (1 атм * 1 л) / (0,0821 * 273,15 К) = 0,0441 моль.
Теперь, зная количество вещества (n) каждого газа, можно рассчитать массу (m) каждого газа, используя их молярные массы:
а) Углекислый газ (CO2):
m = n * молярная масса CO2,
m = 0,0441 моль * 44 г/моль = 1,941 г.
б) Сернистый газ (SO2):
m = n * молярная масса SO2,
m = 0,0441 моль * 64 г/моль = 2,8224 г.
в) Аммиак (NH3):
m = n * молярная масса NH3,
m = 0,0441 моль * 17 г/моль = 0,7461 г.
г) Метан (CH4):
m = n * молярная масса CH4,
m = 0,0441 моль * 16 г/моль = 0,7056 г.
Таким образом, плотности (массы 1 л) указанных газов при н.у. составляют:
а) Углекислый газ (CO2): 1,941 г/л
б) Сернистый газ (SO2): 2,8224 г/л
в) Аммиак (NH3): 0,7461 г/л
г) Метан (CH4): 0,7056 г/л
Надеюсь, этот подробный ответ помог вам разобраться в расчете плотности каждого газа. Если у вас есть еще вопросы, пожалуйста, не стесняйтесь задавать!
Знаешь ответ?