а) 3 г водорода;
Дано: m(H2)=3 г
Найти: V(H2)-?
Решение:
1-й способ
1. Количество вещества водорода массой 3 г рассчитываем по формуле: n=m/M, где M ― молярная масса.
M(Н2)=2 г/моль
n(Н2)=m(Н2)/M(Н2)=3 г : 2 г/моль=1,5 моль
2.Объём водорода количеством вещества 1,5 моль рассчитываем по формуле: V=n•VM, где VM― молярный объём.
V(H2)=n(H2)•VM=1,5 моль • 22,4 л/моль=33,6 л
2-й способ
M(Н2)=2 г/моль, масса 1 моль=2 г.
Для нахождения объёма водорода составляем пропорцию и решаем её:
2 г водорода занимают объём 22,4 л,
3 г водорода ― х л
х=V(H2)=22,4 л • 3 г : 2 г=33,6 л
Ответ: 33,6 л водорода.
б) 96 кг озона;
Дано: m(O3)=96 кг
Найти: V(O3)-?
Решение:
1-й способ
1. Количество вещества озона массой 96 кг рассчитываем по формуле: n=m/M, где M ― молярная масса.
Mr(O3)=3•Ar(O3)=3•16=48, поэтому M(O3)=48 г/моль
n(O3)=m(O3)/M(O3)=96 кг : 48 кг/кмоль=2 кмоль
2. Объём озона количеством вещества 2 кмоль рассчитываем по формуле: V=n•VM, где VM― молярный объём.
V(O3)=n(O3)•VM=2 кмоль • 22,4 м3/кмоль=44,8 м3
2-й способ
M(O3)=48 кг/кмоль, масса 1 кмоль=48 кг.
Для нахождения объёма озона составляем пропорцию и решаем её:
48 кг озона занимают объём 22,4 м3,
96 кг озона ― х м3
х=V(O3)=22,4 м3 • 96 кг : 48 кг=44,8 м3
Ответ: 44,8 м3
в) 12•10^20 молекул азота.
Дано: N(N2)=12•10^20 молекул
Найти: V(N2)-?
Решение:
1-способ
1. Количество вещества азота рассчитываем по формуле: n=N/NА, где NА― число Авогадро.
n(N2)=N(N2):NА=12•10^20 молекул: 6•10^23 моль-1=2 моль
2. Объём азота в количестве вещества 2 моль рассчитываем по формуле: V=n•VM, где VM ― молярный объём.
V(N2)=n(N2)•VM=2 моль • 22,4 л/моль=44,8 л
2-способ
Сначала выведем формулу, которую мы будем использовать в этом упражнении.
Поставим в формулу V=n•VM выражение вычисления количества вещества заданного числа молекул n=N/NA, получим формулу: V=N•VM/NA.
Объём 12•10^20 молекул азота рассчитываем по формуле: V=N•VM/NA, где NА― число Авогадро, VM ― молярный объём.
V(N2)=N(N2)•VM:NA=12•10^23 • 22,4 л/моль : 6•10^23 моль-1=44,8 л
3-способ
Для нахождения объёма азота составляем пропорцию и решаем её:
6•10^23 молекул N2 содержатся в 22,4 л азота,
12•10^23 молекул N2 ― х л азота
х=V(N2)=12•10^23 • 22,4 л : 6•10^23 молекул=44,8 л
Ответ: 44,8 л