Найдите плотности (массу 1 л) следующих газов (н. у.): а) углекислого газа СО2; б) сернистого газа SO2; в) аммиака NH3; г) метана СН4.
Чтобы найти плотность (массу 1 литра) газов при нормальных условиях (н. у.), можно использовать закон Авогадро, который гласит, что 1 моль идеального газа при нормальных условиях занимает объем 22,4 л.
Плотность (ρ) газа может быть рассчитана по формуле:
\[ \rho = \frac{m}{V} = \frac{M}{V_m} \]
где:
- \( m \) — масса газа,
- \( V \) — объем (в данном случае 1 л),
- \( M \) — молярная масса газа,
- \( V_m \) — молярный объем при н. у. (22,4 л).
Для газов:
1. **Углекислый газ (CO2)**:
- Молярная масса CO2: 12 (углерод) + 2 × 16 (кислород) = 44 г/моль.
- Плотность: \( \rho = \frac{44 \, \text{г/моль}}{22,4 \, \text{л/моль}} \approx 1,964 \, \text{г/л} \).
2. **Сернистый газ (SO2)**:
- Молярная масса SO2: 32 (сера) + 2 × 16 (кислород) = 64 г/моль.
- Плотность: \( \rho = \frac{64 \, \text{г/моль}}{22,4 \, \text{л/моль}} \approx 2,857 \, \text{г/л} \).
3. **Аммиак (NH3)**:
- Молярная масса NH3: 14 (азот) + 3 × 1 (водород) = 17 г/моль.
- Плотность: \( \rho = \frac{17 \, \text{г/моль}}{22,4 \, \text{л/моль}} \approx 0,759 \, \text{г/л} \).
4. **Метан (CH4)**:
- Молярная масса CH4: 12 (углерод) + 4 × 1 (водород) = 16 г/моль.
- Плотность: \( \rho = \frac{16 \, \text{г/моль}}{22,4 \, \text{л/моль}} \approx 0,714 \, \text{г/л} \).
Итак, плотности (масса 1 л) газов при нормальных условиях:
- CO2: около 1,964 г/л,
- SO2: около 2,857 г/л,
- NH3: около 0,759 г/л,
- CH4: около 0,714 г/л.
