Question

Плотность некоторого газообразного вещества равна 1,5 кг/м3 при 12°С и нормальном атмосферном давлении. Определить молярную массу этого
вещества.

Answer 1

Для определения молярной массы газообразного вещества, мы можем использовать уравнение состояния идеального газа: PV = nRT, где P - давление газа, V - его объем, n - количество вещества в молях, R - универсальная газовая постоянная и T - температура в кельвинах.

Нам известна плотность газа при 12°С и нормальном атмосферном давлении. Нормальное атмосферное давление составляет 1 атмосфера, что примерно равно 101,3 кПа.

Для начала нам нужно найти молярную массу газа. Для этого сначала найдем массу одного моля газа. Масса одного моля газа называется молярной массой и обозначается как M.

Мы можем использовать уравнение состояния идеального газа для нахождения молярной массы. Преобразуем уравнение:

PV = nRT
n = PV / RT

P = 101,3 кПа (нормальное атмосферное давление)
V = 1 м³ (плотность газа равна 1,5 кг/м³)
R = 8,314 Дж/(моль·К) (универсальная газовая постоянная)
T = 12°С + 273,15 = 285,15 K

Подставим эти значения в уравнение:
n = (101,3 кПа * 1 м³) / (8,314 Дж/(моль·К) * 285,15 K)
n = 0,04781 моль

Мы получили количество вещества в молях. Теперь мы можем использовать плотность газа, чтобы найти его массу.

Плотность равна массе газа, деленной на его объем:
плотность = масса / объем
масса = плотность * объем

Подставим значения:
масса = 1,5 кг/м³ * 1 м³
масса = 1,5 кг

Теперь у нас есть масса газа и количество вещества в молях. Чтобы найти молярную массу, мы делим массу на количество вещества в молях:

молярная масса = масса / количество вещества в молях
молярная масса = 1,5 кг / 0,04781 моль
молярная масса ≈ 31,37 кг/моль

Таким образом, молярная масса этого газа составляет около 31,37 кг/моль.