В смеси сульфида калия и карбоната калия атомов калия в 2 раза больше числа Авогадро, а атомов серы в 3 раза меньше числа Авогадро. Вычислите массу и плотность газов (н.у.), выделяющихся при обработке исходной смеси избытком соляной кислоты.
Для решения этой задачи, нам необходимо выяснить состав смеси сульфида калия и карбоната калия, чтобы определить количество атомов калия и серы в данной смеси. Затем мы сможем использовать эти данные для вычисления массы и плотности газов, выделяющихся при обработке соляной кислотой.
Давайте пошагово решим задачу:
Шаг 1: Определение состава смеси
Мы знаем, что в смеси атомов калия в 2 раза больше, чем числа Авогадро (6,022 × 10^23). Это значит, что мы имеем в два раза больше атомов калия, чем атомов серы.
Пусть n будет числом атомов серы в данной смеси. Тогда количество атомов калия будет равняться 2n.
Шаг 2: Вычисление массы и плотности газов
Для вычисления массы и плотности газа мы должны знать его объем и его молярную массу. Объем газа можно вычислить с помощью закона Авогадро, V = n*R*T/P, где V - объем газа, n - количество молекул (или атомов), R - универсальная газовая постоянная, T - температура, P - давление.
Молярную массу газа можно получить из его формулы, используя массу единичной молекулы газа.
Шаг 3: Вычисление молярной массы газа
Молярная масса газа рассчитывается путем сложения масс атомов, составляющих газ.
Так как мы в дальнейшем рассматриваем газы при н.у. (нормальных условиях, температура 273 К, давление 1 атмосфера), мы будем использовать таблицу молярных масс элементов.
Молярная масса серы (S) равна 32 g/mol, а молярная масса калия (K) равна 39 g/mol.
Шаг 4: Расчет массы и плотности газов
Масса газа может быть рассчитана с использованием формулы m = n*M, где m - масса газа, n - количество молекул (или атомов), M - молярная масса газа.
Плотность газа (d) вычисляется как d = m/V, где d - плотность газа, m - масса газа, V - объем газа.
Теперь давайте выполним все вычисления:
Дано:
- Количество атомов калия (K) = 2n
- Количество атомов серы (S) = n
- Молярная масса серы (S) = 32 g/mol
- Молярная масса калия (K) = 39 g/mol
- Температура (T) = 273 K
- Давление (P) = 1 атмосфера (101325 Па)
Определим число атомов калия:
Атомов калия в 2 раза больше числа Авогадро: 2n = 2*6,022 × 10^23 = 1,2044 × 10^24
Теперь вычислим количество атомов серы:
Атомов серы в 3 раза меньше числа Авогадро: n = (1/3) * 6,022 × 10^23 = 2,0073 × 10^23
Вычислим массу газа серы:
Масса газа серы (mS) = n * MS = 2,0073 × 10^23 * 32 g/mol = 6,423 × 10^24 g
Вычислим массу газа калия:
Масса газа калия (mK) = 2n * MK = 1,2044 × 10^24 * 39 g/mol = 4,6986 × 10^25 g
Вычислим объем газов:
Объем газов (V) = n * R * T / P = 2,0073 × 10^23 * 8,314 J/(mol*K) * 273 K / 101325 Па = 37,2511 м^3
Вычислим плотность газов:
Плотность газов (d) = (масса газа серы + масса газа калия) / объем газов
Плотность газов (d) = (6,423 × 10^24 g + 4,6986 × 10^25 g) / 37,2511 м^3 = 1,4073 г/л
Ответ: Масса газа серы составляет 6,423 × 10^24 г, масса газа калия составляет 4,6986 × 10^25 г, а плотность газов равна 1,4073 г/л при нормальных условиях (н.у.).
Давайте пошагово решим задачу:
Шаг 1: Определение состава смеси
Мы знаем, что в смеси атомов калия в 2 раза больше, чем числа Авогадро (6,022 × 10^23). Это значит, что мы имеем в два раза больше атомов калия, чем атомов серы.
Пусть n будет числом атомов серы в данной смеси. Тогда количество атомов калия будет равняться 2n.
Шаг 2: Вычисление массы и плотности газов
Для вычисления массы и плотности газа мы должны знать его объем и его молярную массу. Объем газа можно вычислить с помощью закона Авогадро, V = n*R*T/P, где V - объем газа, n - количество молекул (или атомов), R - универсальная газовая постоянная, T - температура, P - давление.
Молярную массу газа можно получить из его формулы, используя массу единичной молекулы газа.
Шаг 3: Вычисление молярной массы газа
Молярная масса газа рассчитывается путем сложения масс атомов, составляющих газ.
Так как мы в дальнейшем рассматриваем газы при н.у. (нормальных условиях, температура 273 К, давление 1 атмосфера), мы будем использовать таблицу молярных масс элементов.
Молярная масса серы (S) равна 32 g/mol, а молярная масса калия (K) равна 39 g/mol.
Шаг 4: Расчет массы и плотности газов
Масса газа может быть рассчитана с использованием формулы m = n*M, где m - масса газа, n - количество молекул (или атомов), M - молярная масса газа.
Плотность газа (d) вычисляется как d = m/V, где d - плотность газа, m - масса газа, V - объем газа.
Теперь давайте выполним все вычисления:
Дано:
- Количество атомов калия (K) = 2n
- Количество атомов серы (S) = n
- Молярная масса серы (S) = 32 g/mol
- Молярная масса калия (K) = 39 g/mol
- Температура (T) = 273 K
- Давление (P) = 1 атмосфера (101325 Па)
Определим число атомов калия:
Атомов калия в 2 раза больше числа Авогадро: 2n = 2*6,022 × 10^23 = 1,2044 × 10^24
Теперь вычислим количество атомов серы:
Атомов серы в 3 раза меньше числа Авогадро: n = (1/3) * 6,022 × 10^23 = 2,0073 × 10^23
Вычислим массу газа серы:
Масса газа серы (mS) = n * MS = 2,0073 × 10^23 * 32 g/mol = 6,423 × 10^24 g
Вычислим массу газа калия:
Масса газа калия (mK) = 2n * MK = 1,2044 × 10^24 * 39 g/mol = 4,6986 × 10^25 g
Вычислим объем газов:
Объем газов (V) = n * R * T / P = 2,0073 × 10^23 * 8,314 J/(mol*K) * 273 K / 101325 Па = 37,2511 м^3
Вычислим плотность газов:
Плотность газов (d) = (масса газа серы + масса газа калия) / объем газов
Плотность газов (d) = (6,423 × 10^24 g + 4,6986 × 10^25 g) / 37,2511 м^3 = 1,4073 г/л
Ответ: Масса газа серы составляет 6,423 × 10^24 г, масса газа калия составляет 4,6986 × 10^25 г, а плотность газов равна 1,4073 г/л при нормальных условиях (н.у.).