Определите массу неизвестного газа при нормальных условиях, если его плотность относительно воздуха составляет 1,103

Для решения данной задачи, нам необходимо использовать закон Бойля-Мариотта и закон Гей-Люссака.

Первым шагом определим относительную молекулярную массу неизвестного газа. Зная, что объемы газов соотносятся как 1:1, мы можем сделать вывод, что мольный объем неизвестного газа также будет равен 5 литрам, так как объем азота равен 5 литрам. Обозначим m (масса) и M (молярная масса) неизвестного газа.

По закону Бойля-Мариотта, выраженному в формуле:

\[ P_1V_1 = P_2V_2 \]

где P - давление газа, V - объем газа, индексы 1 и 2 обозначают начальные и конечные условия соответственно.

Так как молярный объем одинаков для обоих газов и равен 5 литрам, можем записать:

\[ P_1 \times 5 = P_2 \times 5 \]

Отсюда следует, что давления обоих газов одинаковы, и мы можем пренебречь ими при дальнейших вычислениях.

Теперь можем использовать закон Гей-Люссака, когда объемы газов пропорциональны количеству веществ:

\[ \frac{{m_1}}{{M_1}} = \frac{{m_2}}{{M_2}} \]

где m - масса газа, M - молярная масса газа, индексы 1 и 2 обозначают начальные и конечные условия соответственно.

В нашем случае, объемы газов соотносятся как 1:1, поэтому мы можем записать:

\[ \frac{{m_1}}{{M_1}} = \frac{{m_2}}{{M_2}} = 1 \]

Учитывая, что относительная плотность неизвестного газа составляет 1,103, то \(\frac{{m_2}}{{m_1}} = 1,103\).

Теперь, принимая молекулярную массу азота равной 28 г/моль, можем записать:

\[ \frac{{M_2}}{{1}} = 1,103 \times \frac{{M_1}}{{28}} \]

Дальше, решая уравнение относительно \(M_2\), получаем:

\[ M_2 = 1,103 \times \frac{{M_1}}{{28}} \]

В данной задаче требуется округлить все значения до десятых долей, поэтому воспользуемся округлением вниз:

\[ M_2 = \left\lfloor 1,103 \times \frac{{M_1}}{{28}} \right\rfloor \]

Таким образом, мы определили, что молярная масса неизвестного газа будет равна \(M_2\) г/моль.

Наконец, чтобы определить массу неизвестного газа при нормальных условиях, воспользуемся формулой:

\[ m = M_2 \times 22,4 \]

где 22,4 - молярный объем газа при нормальных условиях (в литрах/моль).

Итак, расчетная формула для определения массы неизвестного газа будет выглядеть следующим образом:

\[ m = \left\lfloor \left(1,103 \times \frac{{M_1}}{{28}}\right) \times 22,4 \right\rfloor \]

Вычислив данное выражение, мы получим массу неизвестного газа при нормальных условиях. Необходимо также округлить результат до десятых долей.

Обратите внимание, что значение относительной молекулярной массы газа должно быть округлено до целого числа перед вводом в расчетную формулу.