22,4 L khí hydro chứa bao nhiêu phân tử?

Câu trả lời:

Tại # 0 ° "C" # nhiệt độ và #1# áp suất không khí, khối lượng này là một nốt ruồi. Đây là Số Avo của các phân tử, # màu (màu xanh) (6.02xx10 ^ {23}) #.

Giải trình:

Nhiệt độ và áp suất được chọn cho câu trả lời này, # 0 ° "C" # và #1# bầu không khí, được dự định là nhiệt độ và áp suất "tiêu chuẩn", và câu hỏi rõ ràng được đặt ra với tiêu chuẩn đó trong tâm trí. Nhưng áp lực tiêu chuẩn đã được thay đổi thành #100# kPa (một atmosphete là #101.3# kPa) vào năm 1982, và một điều khó hiểu là một số tài liệu tham khảo vẫn trích dẫn tiêu chuẩn cũ (ví dụ: http://www.bestchemology.com/links/GasLaws/STP.htm). Một giải pháp cho vấn đề nan giải này phù hợp với câu hỏi là tránh nhãn "tiêu chuẩn" và tham khảo cụ thể nhiệt độ và áp suất.

Sự kết nối giữa # 22,4 "L" # và một nốt ruồi, tại # 0 ° "C" # và #1# bầu không khí, xuất phát từ Luật khí lý tưởng

# PV = nRT #

# P # = áp lực, #1# ATM

# V # = khối lượng, xem bên dưới

# n # = mol khí, cho vào #1# nốt ruồi

# R # = hằng số khí, trong khối lượng áp suất giải phóng nó #color (màu xanh) (0,08206 ("L atm") / ("mol K")) #

# T # = nhiệt độ, # 0 ° "C" = 273,15 "K" #

Vì thế

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

Giải quyết cho # V # và đến ba con số quan trọng bạn nhận được #color (màu xanh) (22,4 "L") #. Như vậy tại # 0 ° "C" # nhiệt độ và #1# áp suất không khí, # 22,4 "L" # của một loại khí lý tưởng là một nốt ruồi.

Câu trả lời:

Ở áp suất 1 bar và nhiệt độ 0 ° C, 22,4 L khí hydro chứa # 5.94 × 10 ^ 23 màu (trắng) (l) "phân tử" #.

Giải trình:

Số lượng phân tử phụ thuộc vào nhiệt độ và áp suất của khí.

Tôi sẽ tùy ý giả định rằng khí ở STP (1 bar và 0 ° C).

Chúng ta có thể sử dụng Luật khí lý tưởng để tính toán số mol của hydro:

#color (màu xanh) (| bar (ul (màu (trắng) (a / a) PV = nRT màu (trắng) (a / a) |))) "" #

Chúng ta có thể sắp xếp lại thứ này để có được

#n = (PV) / (RT) #

#P = "1 thanh" #

#V = "22,4 L" #

#R = "0,0,08 314 thanh · L · K" ^ "- 1" "mol" ^ "- 1" #

#T = "(0 + 273,15) K" = "273,15 K" #

#n = (1 màu (đỏ) (hủy (màu (đen) ("thanh"))) × 22,4 màu (đỏ) (hủy (màu (đen) ("L")))) / ("0,083 14" màu (đỏ) (hủy (màu (đen) ("thanh · L · K" ^ "- 1"))) "mol" ^ "- 1" × 273,15 màu (đỏ) (hủy (màu (đen) (" K ")))) =" 0,9864 mol "#

Chúng ta biết rằng 1 mol khí chứa # 6.022 × 10 ^ 23 màu (trắng) (l) "phân tử" #.

# "Số phân tử" = 0,9864 màu (đỏ) (hủy (màu (đen) ("mol"))) × (6.022 × 10 ^ 23 màu (trắng) (l) "phân tử") / (1 màu (đỏ) (hủy (màu (đen) ("mol")))) = 5,94 × 10 ^ 23 màu (trắng) (l) "phân tử" #