22,4 l plynného vodíka obsahuje koľko molekúl?

odpoveď:

na # 0 ° "C" # teplota a #1# atmosférického tlaku jeden mól, Toto je Avogrado číslo molekúl, #COLOR (modro) (6.02xx10 ^ {23}) #.

vysvetlenie:

Teplota a tlak zvolený pre túto odpoveď, # 0 ° "C" # a #1# atmosféra, boli zamýšľané ako „štandardná“ teplota a tlak a táto otázka bola zjavne formulovaná s ohľadom na túto normu. Ale štandardný tlak sa zmenil na #100# kPa (1 atm #101.3# kPa) v roku 1982 a niektoré odkazy ešte stále uvádzajú starý štandard (napr. http://www.kentchemistry.com/links/GasLaws/STP.htm). Jedným z riešení tejto dilemy, ktorá je v súlade s otázkou, je vyhnúť sa „štandardnej“ etikete a konkrétne sa týkať teploty a tlaku.

Spojenie medzi # 22,4 "L" # a jeden mól, na # 0 ° "C" # a #1# atmosféra, pochádza zo zákona o ideálnom plyne

# PV = NRT #

# P # = tlak, #1# bankomat

# V # = objem, pozri nižšie

# N # = moly plynu, vložené #1# Krtko

# R # = plynová konštanta, v tlakových objemoch je to #color (modrá) (0.08206 ("L atm") / ("mol K")) #

# T # = tempeature, # 0 ° "C" = 273,15 "K" #

tak

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

Riešiť # V # a na tri významné čísla, ktoré dostanete #color (modrá) (22,4 "L") #, Tak na # 0 ° "C" # teplota a #1# atmosférický tlak, # 22,4 "L" # ideálneho plynu jeden mól.

odpoveď:

Pri tlaku 1 bar a teplote 0 ° C obsahuje 22,4 1 plynného vodíka # 5.94 × 10 ^ 23color (biela) (l) "molekuly" #.

vysvetlenie:

Počet molekúl závisí od teploty a tlaku plynu.

Budem svojvoľne predpokladať, že plyn je pri STP (1 bar a 0 ° C).

Môžeme použiť Zákon o ideálnom plyne na výpočet mólov vodíka:

#color (modrá) (| bar (ul (farba (biela) (a / a) PV = nRT farba (biela) (a / a) |)) "" #

Môžeme to zmeniť, aby sme sa dostali

#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 farba (červená) (zrušenie (farba (čierna) ("bar")) × 22,4 farieb (červená) (zrušenie (farba (čierna) ("L"))) / ("0.083 14" farba (červená) (zrušenie (farba (čierna) ("bar · L · K" ^ "- 1"))) "mol" ^ "- 1" × 273,15 farba (červená) (zrušenie (farba (čierna) (" K ")))) =" 0,9864 mol "#

Vieme, že obsahuje 1 mol plynu # 6.022 × 10 ^ 23 farebných (bielych) (l) "molekúl" # #.

# "Počet molekúl" = 0,9864 farieb (červená) (zrušiť (farba (čierna) ("mol")) × (6,022 × 10 ^ 23 farieb (biela) (l) "molekúl" / (1 farba (červená)) (zrušiť (farba (čierna) ("mol")))) = 5,94 × 10 ^ 23 (biela) (l) "molekuly" #