Определение молекулярных (мольных) масс веществ в газообразном состоянии

Задача 80. 
Масса 200 мл ацетилена при нормальных условиях равна 0,232г. Определить мольную массу ацетилена.
Решение:
1 моль любого газа при нормальных условиях (Т = 00С и Р = 101,325кПа)  занимает объём равный 22,4л. Зная массу и объём ацетилена при нормальных условиях рассчитаем мольную массу его, составив пропорцию:

мольная масса

Ответ: мольная масса


Задача 81. 
Вычислить мольную массу газа, если масса 600 мл его при нормальных условиях равна 1,714г.
Решение:
1 моль любого газа при нормальных условиях (Т = 00С и Р = 101,325 кПа)  занимает объём равный 22,4л. Зная массу и объём ацетилена при нормальных условиях рассчитаем мольную массу его, составив пропорцию:

мольная масса

Ответ: мольная масса


Задача 82. 
Масса 0,001м3 газа (0°С, 101,33 кПа) равна 1,25г. Вычислить: а) мольную массу газа; б) массу одной молекулы газа.
Решение:
а) Выразив данные задачи в системе единиц СИ (Р = 10,133 . 104Па; V = 10 . 104м3; m = 1,25 . 10-3кг; Т = 273К) и подставив их в уравнение Клапейрона- Менделеева (уравнение состояния идеального газа), находим мольную массу газа: 

уравнение Клапейрона- Менделеева

Здесь R – универсальная газовая постоянная, равная 8,314Дж/(моль . К); Т – температура газа, К; Р – давление газа, Па; V – объём газа, м3; М – мольная масса газа, г/моль.

Отсюда

мольная масса

б)  1 моль любого вещества содержит 6,02 . 1023 частиц (атомов, молекул), тогда масса од-ной молекулы рассчитывается из соотношения: 

мольная масса

Ответ: М = 28г/моль; m = 4,65 . 10-23г.


Задача 83. 
Масса 0,001м3 газа при нормальных условиях равна 0,0021кг. Определить мольную массу газа и его плотность по воздуху.
Решение:
1 моль любого газа при нормальных условиях (Т = 00С и Р = 101,325кПа)  занимает объём равный 22,4л. Зная массу и объём газа при нормальных условиях рассчитаем мольную массу его, составив пропорцию:

мольная масса

Плотность газа по воздуху равна отношению мольной массы данного газа к мольной массе воздуха: 

мольная масса

Здесь   - плотность газа по воздуху;  - мольная масса газа;  - мольная масса воздуха (29г/моль). Тогда

мольная масса

Ответ: мольная масса


Задача 84. 
Плотность этилена по кислороду равна 0,875. Определить молекулярную массу газа.
Решение:
Из закона Авогадро следует, что при одном и том давлении и одинаковых температуре массы равных объёмов газов относятся как их молекулярные массы:

закон Авогадро

где m1/m2 - относительная плотность первого газа по второму, обозначаемая D. Следовательно, по условию задачи:

мольная масса

Мольная масса кислорода равна 32г/моль. Тогда

мольная масса

Ответ: мольная масса


Задача 85. 
Масса 0,001м3 некоторого газа при нормальных условиях равна 0,00152кг, а масса 0,001м3 азота составляет 0,00125кг. Вычислить молекулярную массу газа, исходя: а) из его плотности относительно азота; б) из мольного объема.
Решение:
Из закона Авогадро следует, что при одном и том давлении и одинаковых температуре массы равных объёмов газов относятся как их молекулярные массы:

закон Авогадро

где m1/m2 - относительная плотность первого газа по второму, обозначаемая D. Следовательно, по условию задачи:

мольная масса

Мольная масса азота равна 28г/моль. Тогда

мольная масса

б) 1 моль любого газа при нормальных условиях (Т = 00С и Р = 101,325кПа)  занимает объём равный 22,4л. Зная массу и объём газа при нормальных условиях рассчитаем мольную массу его, составив пропорцию:

мольная масса

Ответ:  М(Газа) = 34 г/моль.


Задача 86. 
Из скольких атомов состоят в парах молекулы ртути, если плотность паров ртути по воздуху равна 6,92?
Решение:
Из закона Авогадро следует, что при одном и том давлении и одинаковых температуре массы равных объёмов газов относятся как их молекулярные массы:

закон Авогадро

где m1/m2 - относительная плотность первого газа по второму, обозначаемая D. Следовательно, по условию задачи:

мольная масса

Мольная масса воздуха равна 29г/моль. Тогда

 M1 = D . M2 = 6,92 . 29 = 200,6 г/моль.                                         

Зная, что Ar(Hg) = 200,6 г/моль, находим количество атомов (n), из которых состоит молекула ртути:

мольная масса

Таким образом, молекула ртути состоит из одного атома.

Ответ: из одного.


Задача 87. 
При некоторой температуре плотность паров серы по азоту равна 9,14. Из скольких атомов состоит молекула серы при этой температуре?
Решение:
Из закона Авогадро следует, что при одном и том давлении и одинаковых температуре массы равных объёмов газов относятся как их молекулярные массы:

закон Авогадро

где m1/m2 - относительная плотность первого газа по второму, обозначаемая D. Следовательно, по условию задачи:

мольная масса

Мольная масса азота равна 28г/моль. Тогда мольная масса паров серы равно:

M1 = D . M2 = 9,14 . 2 = 255,92 г/моль.                                            

Зная, что Ar(S) = 32г/моль, находим количество атомов (n), из которых состоит молекула серы:

мольная масса

Таким образом, молекула серы состоит из одного атома.

Ответ: из восьми.


Задача 88. 
Вычислить мольную массу ацетона, если масса 500мл его паров при 87°С и давлении 96 кПа (720мм рт. ст.) равна 0,93г
Решение:
Выразив данные задачи в системе единиц СИ (Р = 9,6 . 104Па; V = 5 . 104м3; m = 0,93 . 10-3кг; Т = 360К) и подставив их в уравнение Клапейрона- Менделеева (уравнение состояния идеального газа), находим мольную массу газа:

уравнение Клапейрона- Менделеева                                 

Здесь R – универсальная газовая постоянная, равная 8,314Дж/(моль . К); Т – температура газа, К; Р – давление газа, Па; V – объём газа, м3; М – мольная масса газа, г/моль.

Отсюда

мольная масса

Ответ: 58 г/моль.


Задача 89. 
При 17°С и давлении 104кПа (780мм рт. ст.) масса 624мл газа равна 1,56г. Вычислить молекулярную массу газа.

Решение:

Выразив данные задачи в системе единиц СИ (Р = 10,4 . 104Па; V = 6,24 . 10-4м3; m = 1,56 . 10-3кг; Т = 290К) и подставив их в уравнение Клапейрона- Менделеева (уравнение состояния идеального газа), находим мольную массу газа: 

уравнение Клапейрона- Менделеева                      

Здесь R – универсальная газовая постоянная, равная 8,314Дж/(моль . К); Т – температура газа, К; Р – давление газа, Па; V – объём газа, м3; М – мольная масса газа, г/моль.

Отсюда

мольная масса

Ответ: 58 г/моль.