Oblicz objętości, które w warunkach normalnych zajmują następujące gazy:
a) 14 g azotu
b) 3,2 g tlenu
c) 8 h Helu
d) 88 g tlenku węgla (4)
proszę o wyjaśnienie
z góry dzięki
a) 14 g azotu
b) 3,2 g tlenu
c) 8 h Helu
d) 88 g tlenku węgla (4)
proszę o wyjaśnienie
z góry dzięki
Odpowiedź:
Aby obliczyć objętość zajmowaną przez dany gaz, należy skorzystać z równania Clapeyrona - Mariotte'a:
V = (m * R * T) / (M * P)
gdzie:
V - objętość gazu [m3]
m - masa gazu [kg]
R - stała gazowa (R = 8,314 J/(mol*K))
T - temperatura gazu [K]
M - masa molowa gazu [kg/mol]
P - ciśnienie gazu [Pa]
W przypadku zadań, w których podane są warunki normalne (STP - Standard Temperature and Pressure), temperatura wynosi 273,15 K, a ciśnienie 101 325 Pa.
a) 14 g azotu
Masa molowa azotu wynosi 28,01 g/mol.
Masa gazu: m = 14 g = 0,014 kg
V = (0,014 kg * 8,314 J/(mol*K) * 273,15 K) / (28,01 g/mol * 101 325 Pa) ≈ 0,011 m3
b) 3,2 g tlenu
Masa molowa tlenu wynosi 32,00 g/mol.
Masa gazu: m = 3,2 g = 0,0032 kg
V = (0,0032 kg * 8,314 J/(mol*K) * 273,15 K) / (32,00 g/mol * 101 325 Pa) ≈ 0,0025 m3
c) 8 l Helu
Objętość należy przeliczyć na metry sześcienne:
V = 8 l = 0,008 m3
Masa molowa helu wynosi 4,00 g/mol.
m = M * n
n = m / M
n = (0,008 m3 * 101 325 Pa) / (8,314 J/(mol*K) * 273,15 K) ≈ 0,000308 mol
Masa gazu: m = 0,000308 mol * 4,00 g/mol ≈ 0,0012 kg
d) 88 g tlenku węgla
Masa molowa tlenku węgla wynosi 44,01 g/mol.
Masa gazu: m = 88 g = 0,088 kg
V = (0,088 kg * 8,314 J/(mol*K) * 273,15 K) / (44,01 g/mol * 101 325 Pa) ≈ 0,064 m3
Otrzymane wyniki stanowią objętości zajmowane przez poszczególne gazy w warunkach normalnych (STP).
Verified answer
a) M N2=2*14 g/mol=28 g/mol
28 g---22,4 dm3
14 g---x dm3
x=11,2 dm3
b) M O2=2*16 g/mol=32 g/mol
32 g---22,4 dm3
3,2 g---x dm3
x=2,24 dm3
c) M He=4 g/mol
4 g---22,4 dm3
8 g---x dm3
x=44,8 dm3
d) M CO2=12 g/mol+2*16 g/mol=44 g/mol
44 g---22,4 dm3
88 g---x dm3
x=44,8 dm3