Расчет числа молекул и объемов газообразных веществ

 

 

Решениие задач по химии на закон Авогадро

 

 

Задача 53. 
Сопоставить числа молекул, содержащихся в 1 г NH₃  и в 1 г N₂. В каком случае и во сколько раз число молекул больше?
Решение:
В одном моле любого вещества содержится 6,02 ^. 10²³ молекул этого вещества.
Рассчитаем содержание количества вещества в 1 г NH₃ и N₂ по формуле: 

(B) - количество вещества (В);
  m(B)- масса вещества (В);
 M(B) - Молярная масса вещества (В).
 
М(NH₃) = 17 г/моль, M(N₂) = 28 г/моль.

Тогда

Число молекул NH₃ больше числа молекул N₂, так как (NH₃)  >(N₂)  . Теперь рассчитаем, во сколько раз число молекул NH₃  больше числа молекул N₂:

Ответ: в 1,65 раз число молекул NH₃ больше числа молекул N₂.

---

Задача 54.
Выразить в граммах массу одной молекулы диоксида серы.
Решение:
Находим молекулярную массу диоксида серы:

M(SO₂) = 32 + (16 ^. 2) = 64г/моль.                       

Молекулярная масса численно составляет массу одного моля вещества, а значит, вес одного моля численно равен молекулярной массе и составляет 64г. Известно, что в одном моле любого вещества содержится 6,02 ^. 10²³ молекул данного вещества. Исходя из этого, рассчитаем массу в граммах одной молекулы диоксида серы:

Ответ: масса одной молекулы диоксида серы равна.

---

Задача 55. 
Одинаково ли число молекул в 0,001 кг Н₂ и в 0,001 кг О₂? В 1 моле Н₂ и в 1 моле 0₂? В 1 л Н₂ и в 1 л О₂ при одинаковых условиях?
Решение:
Молекулярные массы водорода и кислорода равны соответственно 2г/моль и 32г/моль. Отсюда находим количество водорода и кислорода, зная их массы:

Один моль любого вещества содержит 6,02 ^. 10²³ молекул. Следовательно, в 0,001 кг водорода и в 0,001 кг кислорода содержится разное число молекул:

Так как имеется по одному молю водорода и кислорода, то количество молекул веществ будет одинаково:

Согласно закону Авогадро  в равных объёмах любых газов, взятых при одинаковых условиях, содержится одинаковое число молекул, Один моль любого газа занимает 22,4л, В которых содержится 6,02 ^. 10²³ молекул. Отсюда рассчитаем количество молекул вещества, содержащихся в 1л водорода и в 1л кислорода:      

Ответ: а) в 0,001 кг водорода и в 0,001 кг кислорода содержится разное число молекул; б) в одном моле водорода и в одном моле кислорода содержится одинаковое число молекул: в) в одном литре водорода и в одном литре кислорода содержится одинаковое число молекул.

---

Задача 56. 
Сколько молекул содержится в 1,00 мл водорода при нормальных условиях?
Решение:
Согласно закону Авогадро  в равных объёмах любых газов, взятых при одинаковых условиях, содержится одинаковое число молекул, Один моль любого газа занимает 22,4 л, В которых содержится 6,02 ^. 10²³ молекул. Отсюда рассчитаем количество молекул вещества, содержащихся в 1 мл водорода из пропорции:

Ответ: 2,69 ^. 10¹⁹ молекул.

---

Задача 57. 
Какой объем при нормальных условиях занимают 27 ^.10²¹ молекул газа?
Решение: 
Согласно закону Авогадро  в равных объёмах любых газов, взятых при одинаковых условиях, содержится одинаковое число молекул, Один моль любого газа занимает 22,4 л, В которых содержится 6,02 ^. 10²³ молекул. Отсюда находим какой объём при нормальных условиях занимают 27 ^.10²¹ молекул газа, составив пропорцию:

Ответ: V=1 л.

---

Задача 58.
Каково соотношение объемов, занимаемых 1 молем О₂ и 1 молем О₃ (условия одинаковые)?
Решение:
Согласно закону Авогадро  в равных объёмах любых газов, взятых при одинаковых условиях, содержится одинаковое число молекул, Один моль любого газа занимает 22,4 л. Следовательно соотношение объёмов, занимаемых одним молем О₂ и одним молем О₃ иметь вид:

Ответ: 1:1

---

Задача 59.
Взяты равные массы кислорода, водорода и метана при одинаковых условиях. Найти отношение объемов взятых газов.  
Решение:
Согласно закону Авогадро  в равных объёмах любых газов, взятых при одинаковых условиях, содержится одинаковое число молекул, Один моль любого газа занимает 22,4 л. Мольные массы кислорода, водорода и метана, соответственно равны 32 г/моль; 2 г/моль; 16 г/моль.

Так как массы кислорода, водорода и метана одинаковы при одинаковых условиях, то отношение объёмов взятых газов находим из пропорции:

Ответ: 1:16:2.

---

Задача 60. 
На вопрос, какой объем займет 1моль воды при нормальных условиях, получен ответ: 22,4л. Правильный ли это ответ?  
Решение:
 Согласно закону Авогадро  в равных объёмах любых газов, взятых при одинаковых условиях, содержится одинаковое число молекул, Один моль любого газа занимает 22,4 л. Так как вода при нормальных условиях находится в жидкой, а не в газообразной фазе, то ответ, что 1моль воды займёт 22,4 л не правильный. Учитывая, что молярная масса воды равна 18 г/моль, а плотность равна единице, то правильный ответ будет равен:

Ответ: 18 мл.

---

Задача 61. 
Сколько молекул диоксида углерода находится в 1 л воздуха, если объемное содержание СО₂ составляет 0,03% (условия нормальные)?
Решение:
При нормальных условиях углекислый газ, содержащийся в 1 л воздуха, занимает объём 0,0003л. Зная, что мольный объём любого газа занимает 22,4 л, рассчитаем число молей углекислого газа в 0,0003 л из пропорции:

Учитывая, что в одном моле вещества содержится 6,02 ^. 10²³ молекул, находим число молекул в 0,0003 л газа:

  Ответ: 8,07 ^. 10¹⁸ молекул.                        

---