22,4 L vodikovog plina sadrži koliko molekula?

Odgovor:

Na # 0 ° "C" # temperature i #1# atmosferski tlak, ovaj volumen je jedan mol, Ovo je Avogradov broj molekula, #COLOR (plava) (6.02xx10 ^ {23}) #.

Obrazloženje:

Temperatura i tlak odabrani za ovaj odgovor, # 0 ° "C" # i #1# atmosfera, zamišljeni su da budu "standardna" temperatura i tlak, i pitanje je očito formulirano s tim standardom na umu. Ali standardni pritisak je promijenjen u #100# kPa (jedna atmosfera je #101.3# kPa) 1982. godine, a neke reference još uvijek navode na stari standard (npr. http://www.kentchemistry.com/links/GasLaws/STP.htm). Jedno rješenje ove dileme koja se uklapa u pitanje je izbjegavanje "standardne" oznake i odnosi se posebno na temperaturu i tlak.

Veza između # 22.4 "L" # i jedan mol # 0 ° "C" # i #1# atmosfera, dolazi iz Zakona o idealnom plinu

# PV = nrt #

# P # = tlak, #1# bankomat

# V # = volumen, vidi dolje

# # N = moli plina, stavite #1# madež

# R # = konstanta plina, u tlaku-volumenu otvara # boja (plava) (0.08206 ("L atm") / ("mol K")) #

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

Tako

# (1 "atm") (V) = (1 "mol") (. 08206 ("L atm") / ("mol K")) (273.15 "K") #

Riješite za # V # i do tri značajne brojke # boja (plava) (22,4 "L") #, Tako na # 0 ° "C" # temperature i #1# atmosferski tlak, # 22.4 "L" # idealnog plina jedan mol.

Odgovor:

Pri tlaku od 1 bar i temperaturi od 0 ° C sadrži 22,4 L plina vodika # 5.94 × 10 ^ 23boje (bijele) (l) "molekule" #.

Obrazloženje:

Broj molekula ovisi o temperaturi i tlaku plina.

Pretpostavljam da je plin na STP (1 bar i 0 ° C).

Možemo koristiti Zakon o idealnom plinu za izračunavanje mola vodika:

#color (plava) (| bar (ul (boja (bijela) (a / a) PV = nRT boja (bijela) (a / a) |))) "" #

Možemo to preurediti da bi dobili

#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 boja (crvena) (žig (boja (crna) ("bar"))) × 22,4 boja (crvena) (otkaz (boja (crna) ("L")))) / ("0.083 14" boja (crvena) (žig (boja (crna) ("bar · L · K" ^ "- 1"))) "mol" ^ "- 1" × 273.15 boja (crvena) (žig (boja (crna) (K ")))) =" 0,9864 mol "#

Znamo da sadrži 1 mol plina # 6.022 × 10 ^ 23 boje (bijele) (l) "molekule" #.

# "Broj molekula" = 0.9864 boja (crvena) (žig (boja (crna) ("mol"))) × (6.022 × 10 ^ 23 boje (bijele) (l) "molekule") / (1 boja (crvena)) (žig (boja (crna) ("mol")))) = 5,94 × 10 ^ 23 boje (bijele) (l) "molekule" #