22,4 liter hydrogengas indeholder hvor mange molekyler?

Svar:

På # 0 ° "C" # temperatur og #1# atmosfæretryk, er dette volumen en mole. Dette er Avogrados nummer af molekyler, #COLOR (blå) (6.02xx10 ^ {23}) #.

Forklaring:

Temperaturen og trykket valgt til dette svar, # 0 ° "C" # og #1# atmosfæren var beregnet til at være "standard" temperatur og tryk, og spørgsmålet var tilsyneladende formuleret med denne standard i tankerne. Men standardtrykket blev ændret til #100# kPa (en atmosfære er #101.3# kPa) i 1982, og forvirrende henviser nogle referencer stadig til den gamle standard (fx http://www.kentchemistry.com/links/GasLaws/STP.htm). En løsning på dette dilemma, der passer til spørgsmålet, er at undgå "standard" -mærket og henvise specifikt til temperatur og tryk.

Forbindelsen mellem # 22.4 "L" # og en mole ved # 0 ° "C" # og #1# atmosfære, kommer fra den ideelle gas lov

# PV = nRT #

# P # = tryk, #1# Pengeautomat

# V # = volumen, se nedenfor

# N # = mol gas, indsat #1# muldvarp

# R # = gas konstant, i tryk volumen unots det er #color (blå) (0,08206 ("L atm") / ("mol K")) #

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

Så

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

Løs for # V # og til tre betydelige tal, du får #farve (blå) (22,4 "L") #. Således på # 0 ° "C" # temperatur og #1# atmosfæretryk, # 22.4 "L" # af en ideel gas er en mole.

Svar:

Ved et tryk på 1 bar og en temperatur på 0 ° C indeholder 22,4 liter hydrogengas # 5.94 × 10 ^ 23color (hvid) (l) "molekyler" #.

Forklaring:

Antallet af molekyler afhænger af gasens temperatur og tryk.

Jeg vil med vilje antage, at gassen er ved STP (1 bar og 0 ° C).

Vi kan bruge Ideel gaslov at beregne mol af hydrogen:

#color (blå) (| bar (ul (farve (hvid) (a / a) PV = nRT farve (hvid) (a / a) |))

Vi kan omarrangere dette for at få

#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 farve (rød) (annuller (farve (sort) ("bar"))) × 22.4 farve (rød) farve (rød) (annuller (farve (sort) ("bar · L · K" ^ "- 1"))) "mol" ^ "- 1" × 273,15 farve K "))))" 0.9864 mol "

Vi ved, at 1 mol af en gas indeholder # 6.022 × 10 ^ 23 farve (hvid) (l) "molekyler" #.

# "Antal molekyler" = 0,9864 farve (rød) (annuller (farve (sort) ("mol")) × (6,022 × 10 ^ 23color (hvid) (1) "molekyler") /) ())) = 5,94 × 10 ^ 23farve (hvid) (l) "molekyler" #