22,4 litrů vodíku obsahuje kolik molekul?

Odpovědět:

V # 0 ° "C" # teplota a #1# atmosférického tlaku jeden mol. Tohle je Avogrado číslo molekul, #color (modrá) (6.02xx10 ^ {23}) #.

Vysvětlení:

Teplota a tlak zvolený pro tuto odpověď, # 0 ° "C" # a #1# atmosféra, byly zamýšleny jako „standardní“ teplota a tlak a otázka byla zřejmě formulována s ohledem na tento standard. Ale standardní tlak byl změněn na #100# kPa (1 atm #101.3# kPa) v roce 1982 a některé odkazy stále uvádějí starý standard (např. http://www.kentchemistry.com/links/GasLaws/STP.htm). Jedním z řešení tohoto problému, který je v souladu s otázkou, je vyhnout se „standardnímu“ štítku a specificky odkazovat na teplotu a tlak.

Spojení mezi # 22,4 "L" # a jeden krtek # 0 ° "C" # a #1# atmosféra, pochází ze zákona o ideálních plynech

# PV = nRT #

# P # = tlak, #1# bankomat

#PROTI# = objem, viz níže

# n # = moly plynu, vloženo #1# krtek

# R # = plynová konstanta, v tlakových objemech je to #color (modrá) (0.08206 ("L atm") / ("mol K")) #

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

Tak

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

Vyřešit pro #PROTI# a na tři významné postavy, které dostanete #color (modrá) (22,4 "L") #. Tak na # 0 ° "C" # teplota a #1# atmosférický tlak, # 22,4 "L" # ideálního plynu jeden mol.

Odpovědět:

Při tlaku 1 bar a teplotě 0 ° C obsahuje 22,4 1 plynného vodíku # 5.94 × 10 ^ 23barevný (bílý) (l) "molekuly" #.

Vysvětlení:

Počet molekul závisí na teplotě a tlaku plynu.

Budu libovolně předpokládat, že plyn je v STP (1 bar a 0 ° C).

Můžeme použít Zákon o ideálním plynu pro výpočet molů vodíku:

#color (modrá) (| bar (ul (barva (bílá) (a / a) PV = nRT barva (bílá) (a / a) |)) "" #

Můžeme to změnit, abychom se dostali

#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 barva (červená) (zrušit (barva (černá) ("bar")) × 22,4 barev (červená) (zrušit (barva (černá) ("L"))) / ("0,083 14" barva (červená) (zrušit (barva (černá) ("bar · L · K" ^ "- 1"))) "mol" ^ "- 1" × 273,15 barva (červená) (zrušit (barva (černá) (" K ")))) =" 0,9864 mol "#

Víme, že obsahuje 1 mol plynu # 6.022 × 10 ^ 23 barva (bílá) (l) "molekuly" #.

# "Počet molekul" = 0,9864 barva (červená) (zrušit (barva (černá) ("mol")) × (6,022 × 10 ^ 23barevných (bílých) (l) "molekul") / (1 barva (červená)) (zrušit (barva (černá) ("mol")))) = 5,94 × 10 ^ 23 (bílá) (l) "molekuly" #