Для решения задачи о фосфиновом газе (PH₃) необходимо найти массу, объём, число молекул и число атомов газа при количестве 3,5 моль. Давайте разберёмся поэтапно.
Шаг 1: Определение массы фосфинового газа
Для вычисления массы фосфинового газа воспользуемся формулой:
\[ \text{масса (m)} = n \times M \]
где:
- \( n \) — количество вещества (в молях),
- \( M \) — молярная масса вещества.
Молярная масса фосфина (PH₃):
- Фосфор (P) имеет атомную массу примерно 31 г/моль,
- Водород (H) имеет атомную массу примерно 1 г/моль.
Теперь посчитаем молярную массу фосфина: \[ M = 31 \, \text{г/моль} + 3 \times 1 \, \text{г/моль} = 31 \, \text{г/моль} + 3 \, \text{г/моль} = 34 \, \text{г/моль}. \]
Подставляем значения в формулу для массы:
\[ m = 3,5 \, \text{моль} \times 34 \, \text{г/моль} = 119 \, \text{г}. \]
Шаг 2: Определение объёма фосфинового газа
Для расчёта объёма газа, используем уравнение состояния идеального газа при нормальных условиях (0 °C, 1 атм): \[ V = n \times V_m, \]
где:
- \( V \) — объём,
- \( V_m \) — молярный объём газа при нормальных условиях, равный приблизительно 22,4 л/моль.
Подставляем значения:
\[ V = 3,5 \, \text{моль} \times 22,4 \, \text{л/моль} \approx 78,4 \, \text{л}. \]
Шаг 3: Определение числа молекул фосфинового газа
Чтобы найти число молекул (N), используем формулу: \[ N = n \times N_A, \]
где:
- \( N_A \) — число Авогадро, приблизительно равно \( 6,022 \times 10^{23} \) молекул/моль.
Подставляем значения:
\[ N = 3,5 \, \text{моль} \times 6,022 \times 10^{23} \, \text{молекул/моль} \approx 2,11 \times 10^{24} \, \text{молекул}. \]
Шаг 4: Определение числа атомов фосфинового газа
Каждая молекула фосфина содержит 4 атома (1 атом фосфора и 3 атома водорода). Соответственно: \[ n_{\text{атом}} = N \times 4. \]
Подставляем значения:
\[ n_{\text{атом}} = 2,11 \times 10^{24} \, \text{молекул} \times 4 \approx 8,44 \times 10^{24} \, \text{атомов}. \]
Итоговые результаты:
- Масса фосфинового газа: 119 г
- Объём фосфинового газа: 78,4 л
- Число молекул фосфинового газа: \( 2,11 \times 10^{24} \) молекул
- Число атомов фосфинового газа: \( 8,44 \times 10^{24} \) атомов
Это полное решение задачи с пошаговым объяснением каждого этапа. Если у вас есть вопросы или нужна дополнительная информация, не стесняйтесь спрашивать!