22,4 L gazowego wodoru zawiera ile molekuł?

22,4 L gazowego wodoru zawiera ile molekuł?
Anonim

Odpowiedź:

W # 0 ° „C” # temperatura i #1# ciśnienie atmosferyczne, ta objętość wynosi jeden mol. To jest Numer Avogrado cząsteczek, #color (niebieski) (6.02xx10 ^ {23}) #.

Wyjaśnienie:

Temperatura i ciśnienie wybrane dla tej odpowiedzi, # 0 ° „C” # i #1# atmosfera miała być „standardową” temperaturą i ciśnieniem, a pytanie najwyraźniej sformułowano z myślą o tym standardzie. Ale standardowe ciśnienie zostało zmienione na #100# kPa (jedna atmosfera #101.3# kPa) w 1982 roku i myląco niektóre odniesienia wciąż cytują stary standard (np. http://www.kentchemistry.com/links/GasLaws/STP.htm). Jednym z rozwiązań tego dylematu, który pasuje do pytania, jest uniknięcie „standardowej” etykiety i odniesienie się konkretnie do temperatury i ciśnienia.

Połączenie między # 22.4 „L” # i jeden mol, w # 0 ° „C” # i #1# atmosfera pochodzi z idealnego prawa gazowego

# PV = nRT #

# P # = ciśnienie, #1# bankomat

# V # = objętość, patrz poniżej

# n # = mole gazu, włóż #1# kret

# R # = stała gazowa, w jednostkach ciśnienia-objętości jest to #color (niebieski) (0.08206 („L atm”) / („mol K”)) #

# T # = tempeature, # 0 ° „C” = 273,15 „K” #

Więc

# (1 „atm”) (V) = (1 „mol”) (. 08206 („L atm”) / („mol K”)) (273,15 „K”) #

Rozwiąż dla # V # i do trzech ważnych postaci #color (niebieski) (22,4 „L”) #. Tak więc na # 0 ° „C” # temperatura i #1# ciśnienie atmosferyczne, # 22.4 „L” # gazu idealnego jeden mol.

Odpowiedź:

Przy ciśnieniu 1 bara i temperaturze 0 ° C zawiera 22,4 l gazowego wodoru # 5.94 × 10 ^ 23 kolor (biały) (l) „molekuły” #.

Wyjaśnienie:

Liczba cząsteczek zależy od temperatury i ciśnienia gazu.

Założę arbitralnie, że gaz jest w STP (1 bar i 0 ° C).

Możemy użyć Idealne prawo gazowe obliczyć mole wodoru:

#color (niebieski) (| bar (ul (kolor (biały) (a / a) PV = kolor nRT (biały) (a / a) |))) "" #

Możemy to zmienić

#n = (PV) / (RT) #

#P = "1 bar" #

#V = "22,4 L" #

#R = "0.0.08 314 bar · L · K" ^ "- 1" "mol" ^ "- 1" #

#T = "(0 + 273,15) K" = "273,15 K" #

#n = (1 kolor (czerwony) (anuluj (kolor (czarny) ("bar")))) × 22,4 kolor (czerwony) (anuluj (kolor (czarny) ("L")))) / ("0,083 14" kolor (czerwony) (anuluj (kolor (czarny) („pasek · L · K” ^ ”- 1”))) „mol” ^ ”- kolor 1” × 273,15 (czerwony) (anuluj (kolor (czarny) (” K ")))) =" 0.9864 mol "#

Wiemy, że zawiera 1 mol gazu # 6.022 × 10 ^ 23 kolor (biały) (l) „cząsteczki” #.

# „Liczba cząsteczek” = kolor 0,9864 (czerwony) (anuluj (kolor (czarny) („mol”))) × (6,022 × 10 ^ 23 kolor (biały) (l) „cząsteczki”) / (1 kolor (czerwony)) (anuluj (kolor (czarny) („mol”))))) = 5,94 × 10 ^ 23 kolor (biały) (l) „molekuły” #