Для решения этой задачи, нам понадобится знать некоторые химические формулы и законы. Давайте начнем.
Закон Авогадро - это химический закон, который гласит, что равные объемы газов при одинаковой температуре и давлении содержат одинаковое количество молекул. Это означает, что объем газа пропорционален количеству молекул газа.
Мы знаем, что объем кислорода равен 14,56 литра. Вопрос состоит в том, как вычислить массу этого кислорода.
Для решения этой задачи, нам понадобится уточнить условия: нормальные условия включают комнатную температуру (около 20°C) и атмосферное давление (около 1 атмосферы).
Следующим шагом я предлагаю использовать закон идеального газа, который связывает массу, объем, давление и температуру газа. Формула для закона идеального газа выглядит так:
PV = nRT,
где P - давление газа, V - его объем, n - количество молекул газа (в молях), R - универсальная газовая постоянная и T - абсолютная температура газа.
Так как нас интересует масса газа, а не количество молекул, нам понадобится молярная масса молекулы кислорода. Молярная масса кислорода (O2) составляет около 32 г/моль (молярная масса одной молекулы - 32/6х10²³ г).
Теперь мы можем рассчитать массу газа. Давайте последовательно решим уравнение, чтобы вычислить массу кислорода:
1. Выразим количество молекул кислорода из уравнения PV = nRT. Приравняем ее к формуле Авогадро: V1/n1 = V2/n2.
V1 - объем кислорода из условия задачи (14,56 л),
n1 - количество молекул кислорода,
V2 - объем газа, который мы хотим вычислить (в этом случае также 14,56 л),
n2 - количество молекул газа при условиях задачи.
Таким образом, V1/n1 = V2/n2. Подставим известные значения: 14,56 л / n1 = 14,56 л / n2.
2. Известно, что у нас кислород (O2), и молярная масса O2 равна 32 г/моль. Так что 1 моль (n) кислорода будет весить 32 г.
3. Для решения уравнения, у нас есть V1/n1 = V2/n2. Преобразуем его, чтобы получить n1 в одной стороне:
14,56 л / n1 = 14,56 л / (32 г / 32 г/моль) = 14,56 л / 1 моль.
Теперь у нас есть количество молекул кислорода (n1) в молях.
4. Мы знаем, что 1 моль кислорода весит 32 г, поэтому, чтобы вычислить массу кислорода (m1), мы можем использовать формулу:
m1 = n1 * molar mass = 14,56 л / 1 моль * 32 г/моль.
Просто подставьте значения, которые вы получили, и решите уравнение.
Итак, чтобы вычислить массу газа, воспользуйтесь формулой:
m1 = 14,56 л * 32 г/моль.
Вычислив это уравнение, вы получите массу газа кислорода в данном объеме.
Дано:
V(O2) = 14,56 г
Vm=22,4 л/моль
М(О2)= 32 г/моль
Найти
m(O2)
n(O2) = V(O2) / Vm=14,56 / 22,4 = 0,65 моль
m(O2) = n(O2) * M(O2) = 0,65 * 32 = 20,8 г