Какой объем занимает молекулярный хлор в количестве 1 грамма при температуре 20 градусов Цельсия и давлении

Чтобы решить эту задачу, мы можем использовать идеальный газовый закон, который гласит, что для идеального газа объем V прямо пропорционален количеству вещества n, а также температуре T и обратно пропорционален давлению P. Математически, это записывается следующим образом:

\[PV = nRT\]

Где:
P - давление газа
V - объем газа
n - количество вещества (в молях)
R - универсальная газовая постоянная
T - температура газа (в абсолютных единицах, в данном случае, Кельвинах)

Мы можем преобразовать этое уравнение для нашей задачи, чтобы найти объем V:

\[V = \frac{{nRT}}{{P}}\]

Для начала, нам нужно выразить количество вещества n. Мы можем использовать молярную массу для этого. Молярная масса - это масса одного моля вещества. Молекулярный хлор имеет молярную массу примерно 35,45 г/моль.

Чтобы найти количество вещества n, мы разделим заданную массу хлора (1 г) на его молярную массу:

\[n = \frac{{\text{{масса хлора}}}}{{\text{{молярная масса хлора}}}}\]

\[n = \frac{{1 г}}{{35,45 \frac{{г}}{{моль}}}}\]

Теперь, нам нужно привести температуру в абсолютные единицы. Для этого мы добавим 273,15 к значению температуры в градусах Цельсия:

\[T = 20 + 273,15 K\]

Так как давление дано в миллиметрах ртутного столба, нам нужно преобразовать его в паскали. Мы знаем, что 760 мм ртутного столба равны 101,3 кПа:

\[P = 735 \frac{{мм ртутного столба}}{{760 \frac{{мм}}{{см}}}} \cdot 101,3 \frac{{кПа}}{{1 \frac{{мм}}{{см}}}}\]

Теперь у нас есть все значения, которые мы можем использовать для рассчета объема V. Подставим их в уравнение:

\[V = \frac{{nRT}}{{P}}\]

\[V = \frac{{\left(\frac{{1 г}}{{35,45 \frac{{г}}{{моль}}}}\right) \cdot \left((20 + 273,15) K\right) \cdot \left(\left(\frac{{735 \frac{{мм}}{{см}}}}{{760 \frac{{мм}}{{см}}}} \cdot 101,3 \frac{{кПа}}{{1 \frac{{мм}}{{см}}}}\right)\right)}}{{1}}\]

Подсчитаем это:

\[V ≈ 0,0236 л\]

Таким образом, молекулярный хлор в количестве 1 грамма занимает примерно 0,0236 литра при температуре 20 градусов Цельсия и давлении 735 миллиметров ртутного столба.