Давайте разберем каждую из задач по отдельности, используя закон Бойля-Мариотта и уравнение состояния идеального газа, чтобы вычислить объемы и массу газов при нормальных условиях (н. у.), где температура 0°C (273,15 K) и давление 1 атмосферу.
- Объем (при н. у.) фтора (F2) количеством вещества 0,35 моль:
При нормальных условиях 1 моль газа занимает объем 22,4 л.
[
V = n \times V_m
]
где ( V_m = 22,4 , \text{л/моль} )
[
V = 0,35 , \text{моль} \times 22,4 , \text{л/моль} = 7,84 , \text{л}
]
- Объем при н. у. сернистого газа (SO2) количеством вещества 0,15 моль:
Используем аналогичное уравнение:
[
V = n \times V_m
]
[
V = 0,15 , \text{моль} \times 22,4 , \text{л/моль} = 3,36 , \text{л}
]
- Количество вещества при н. у. 12,32 л SO2:
Чтобы найти количество вещества, используем:
[
n = \frac{V}{V_m}
]
где ( V = 12,32 , \text{л} )
[
n = \frac{12,32 , \text{л}}{22,4 , \text{л/моль}} \approx 0,55 , \text{моль}
]
- Объем (при н. у.) сернистого газа (SO2) массой 3,2 г:
Находим сначала количество вещества:
[
M(SO2) = \text{S} + 2 \times \text{O} = 32 + 2 \times 16 = 64 , \text{г/моль}
]
Теперь найдем количество вещества:
[
n = \frac{m}{M} = \frac{3,2 , \text{г}}{64 , \text{г/моль}} = 0,05 , \text{моль}
]
Теперь рассчитаем объем:
[
V = n \times V_m
]
[
V = 0,05 , \text{моль} \times 22,4 , \text{л/моль} = 1,12 , \text{л}
]
- Масса сернистого газа (SO2) (при н. у.) объемом 16,8 л:
Сначала находим количество вещества:
[
n = \frac{16,8 , \text{л}}{22,4 , \text{л/моль}} = 0,75 , \text{моль}
]
Теперь находим массу:
[
m = n \times M = 0,75 , \text{моль} \times 64 , \text{г/моль} = 48 , \text{г}
]
Итак, результаты:
- 7,84 л F2
- 3,36 л SO2
- 0,55 моль SO2
- 1,12 л SO2
- 48 г SO2
