Какой объем воздуха (при н.у.), содержащего 12% O3, необходим для окисления NaI, содержащегося в 280 мл 0.1N раствора

Чтобы решить данную задачу, нам понадобятся несколько шагов. Давайте начнем!

Шаг 1: Найдем количество вещества NaI, содержащегося в растворе.
Для этого воспользуемся формулой:

\[ n = \frac{C \cdot V}{1000} \]

где:
\( n \) - количество вещества (в молях),
\( C \) - концентрация раствора (в молях на литр),
\( V \) - объем раствора (в литрах).

Подставим известные значения:

\( C = 0.1 \, \text{Н} \) (концентрация раствора NaI),
\( V = 280 \, \text{мл} = 0.28 \, \text{л} \) (объем раствора NaI).

Теперь можем найти количество вещества NaI:

\[ n = \frac{0.1 \cdot 0.28}{1000} = 0.028 \, \text{моль} \]

Шаг 2: Найдем количество молекул O3, необходимых для окисления NaI.
В задаче сказано, что содержание O3 в воздухе равно 12%. Это означает, что в 100 граммах воздуха содержится 12 граммов O3. Воспользуемся этим соотношением для расчета.

Известно, что молярная масса O3 равна 48 г/моль. Поскольку мы знаем количество вещества NaI (0.028 моль) и соотношение содержания O3 в воздухе, можем найти количество молекул O3:

\[ \text{молярная масса O3} = 48 \, \text{г/моль} \]

\[ \text{масса O3 в воздухе} = \frac{12}{100} \cdot \text{масса воздуха} \]

\[ \text{масса воздуха} = \frac{100}{12} \cdot \text{масса O3 в воздухе} \]

\[ \text{масса O3 в воздухе} = \text{молярная масса O3} \times \text{количество молей NaI} \]

\[ \text{количество молекул O3} = \frac{\text{масса O3 в воздухе}}{\text{молярная масса O3}} \times N_A \]

где:
\( N_A \) - постоянная Авогадро (\( 6.022 \times 10^{23} \, \text{молекул/моль} \))

Подставляем известные значения:

\[ \text{масса O3 в воздухе} = \text{молярная масса O3} \times \text{количество молей NaI} = 48 \times 0.028 \, \text{г} \]

\[ \text{количество молекул O3} = \frac{48 \times 0.028}{48} \times 6.022 \times 10^{23} = 1.809 \times 10^{22} \]

Шаг 3: Найдем объем воздуха при нормальных условиях (н.у.), содержащего необходимое количество O3.
Объем газа можно найти, используя формулу:

\[ V = \frac{n \cdot R \cdot T}{P} \]

где:
\( V \) - объем газа (в литрах),
\( n \) - количество вещества (в молях),
\( R \) - универсальная газовая постоянная (\( 0.0821 \, \text{л} \cdot \text{атм/(моль} \cdot \text{К)} \)),
\( T \) - температура (в Кельвинах),
\( P \) - давление (в атмосферах).

В нормальных условиях (н.у.), температура составляет 273 К, а давление составляет 1 атмосферу. Подставим известные значения:

\[ V = \frac{0.028 \cdot 0.0821 \cdot 273}{1} = 0.638 \, \text{л} \]

Таким образом, объем воздуха при нормальных условиях (н.у.), содержащего 12% O3 и необходимый для окисления NaI, составляет 0.638 литра.