Чтобы найти объём и количество молекул азота (N₂) в массе 112 г, сначала определим молярную массу азота. Молярная масса одного атома азота составляет примерно 14 г/моль. Поскольку азот в газообразном состоянии существует в виде двухатомной молекулы (N₂), молярная масса N₂ равна:
[ 14 г/моль \times 2 = 28 г/моль. ]
Теперь, чтобы найти количество моль в 112 г азота, используем формулу:
[
n = \frac{m}{M},
]
где ( n ) — количество моль, ( m ) — масса газа (112 г), а ( M ) — молярная масса (28 г/моль):
[
n = \frac{112 г}{28 г/моль} = 4 моль.
]
Теперь, чтобы определить объём газа при нормальных условиях (н.у.), используем закон Бойля-Мариотта, который говорит, что 1 моль идеального газа занимает объем 22,4 литра при температуре 0 °C и нормальном атмосферном давлении. Таким образом, объём 4 моль N₂ будет:
[
V = n \times V_m = 4 моль \times 22,4 литра/моль = 89,6 литра.
]
Теперь рассчитаем количество молекул. Для этого используем число Авогадро, которое равно примерно ( 6,02 \times 10^{23} ) молекул/моль. Количество молекул в 4 молях будет:
[
N = n \times N_A = 4 моль \times 6,02 \times 10^{23} молекул/моль \approx 2,41 \times 10^{24} молекул.
]
Итак, 112 г азота займёт объём примерно 89,6 литров и будет содержать около ( 2,41 \times 10^{24} ) молекул.
