Какой объем ( в литрах) 1 г водорода занимает при нормальных условиях ( 273 К, 101 кПа)?
Чтобы найти объем 1 г водорода (\(H_2\)) при нормальных условиях (273 K и 101 кПа), мы можем использовать уравнение состояния газа, известное как уравнение идеального газа:
\[ PV = nRT \]
где:
- \(P\) — давление (в па);
- \(V\) — объем (в м³);
- \(n\) — количество вещества (в молях);
- \(R\) — универсальная газовая постоянная (\(R \approx 8.314 \, \text{Дж/(моль·К)}\));
- \(T\) — температура (в К).
- Находим количество вещества (н) водорода:
- Молярная масса водорода (\(H_2\)) составляет примерно 2 г/моль.
- Для 1 г водорода количество вещества \(n\) будет равно:
\[ n = \frac{1 \, \text{г}}{2 \, \text{г/моль}} = 0.5 \, \text{моль} \]
Переведем давление из кПа в Па:
- \(101 \, \text{кПа} = 101000 \, \text{Па}\).
Теперь можем подставить все значения в уравнение состояния газа:
\[ PV = nRT \]
\[ V = \frac{nRT}{P} \]
Подставим значения:
\[ V = \frac{0.5 \, \text{моль} \cdot 8.314 \, \text{Дж/(моль·К)} \cdot 273 \, \text{K}}{101000 \, \text{Па}} \]
- Рассчитаем объем:
\[ V = \frac{0.5 \cdot 8.314 \cdot 273}{101000} \]
\[ V \approx \frac{1134.77}{101000} \approx 0.01122 \, \text{м}^3 \]
- Переведем объем из м³ в литры (1 м³ = 1000 л):
\[ V \approx 0.01122 \times 1000 \approx 11.22 \, \text{литров} \]
Таким образом, объем 1 г водорода при нормальных условиях составляет примерно 11.22 литра.
