Question

Один киломоль углекислого газа (СО2) имеет молярную массу М=44,0 г/моль. Определите плотность углекислого газа и массу его молекулы при нормальных
условиях (р = 1,01 105 Па; Т0 = 273К)

Answer 1

Для решения данной задачи, нам необходимо использовать формулу для расчета плотности газов и формулу для расчета массы молекулы.

1. Расчет плотности углекислого газа (СО2):
Плотность газа (ρ) можно вычислить, используя уравнение состояния идеального газа:
ρ = (М * P) / (R * T),
где ρ - плотность газа,
М - молярная масса газа,
P - давление газа,
R - универсальная газовая постоянная (R = 8,314 Дж/(моль·К)),
T - температура газа.

В данной задаче, М = 44,0 г/моль, P = 1,01 * 10^5 Па, T = 273 К.
Подставим значения в формулу:
ρ = (44,0 г/моль * 1,01 * 10^5 Па) / (8,314 Дж/(моль·К) * 273 К)
Выполним несколько простых преобразований:
ρ = (44,0 * 1,01 * 10^5) / (8,314 * 273) г/м^3
ρ = 541428/2272,122
ρ ≈ 238 г/м^3
Ответ: плотность углекислого газа при нормальных условиях (р = 1,01 * 10^5 Па, Т0 = 273 К) составляет около 238 г/м^3.

2. Расчет массы молекулы углекислого газа (СО2):
Масса молекулы углекислого газа (m) может быть вычислена с использованием формулы:
m = М / N,
где m - масса молекулы,
М - молярная масса газа,
N - число Авогадро (N = 6,022 * 10^23 молекул/моль).

Мы уже знаем, что М = 44,0 г/моль. Подставив этот параметр в формулу и учитывая значение N, получим:
m = 44,0 г/моль / (6,022 * 10^23 молекул/моль)
Выполняем преобразования:
m = 44,0 / 6,022 * 10^23 г/мол
m ≈ 7,32 * 10^-23 г/мол
Ответ: масса молекулы углекислого газа при нормальных условиях составляет около 7,32 * 10^-23 г/мол.

Таким образом, плотность углекислого газа при нормальных условиях (р = 1,01 * 10^5 Па, Т0 = 273 К) равна примерно 238 г/м^3, а масса его молекулы составляет около 7,32 * 10^-23 г/мол.