Чтобы понять, какой объем занимают 6,72 г азота (N₂), а также сколько молекул газа содержится в этом объеме, давайте разберём задачу пошагово.
Шаг 1: Рассчитаем количество молей азота
Для начала нам нужно узнать массу одного моля азота. Молярная масса азота (N₂) составляет примерно 28 г/моль (так как атомная масса одного атома азота составляет примерно 14 г/моль, а в молекуле азота два атома).
Теперь мы можем найти количество молей (n) в 6,72 г азота:
[
n = \frac{m}{M}
]
где:
- ( m ) — масса (6,72 г),
- ( M ) — молярная масса (28 г/моль).
Подставим значения:
[
n = \frac{6,72 \text{ г}}{28 \text{ г/моль}} \approx 0,24 \text{ моль}
]
Шаг 2: Используем закон Авогадро для подсчета молекул
Теперь можем найти количество молекул. По закону Авогадро, один моль вещества содержит примерно ( 6,022 \times 10^{23} ) молекул (это число называется числом Авогадро).
Чтобы найти общее количество молекул (N), используем формулу:
[
N = n \times N_A
]
где:
- ( N_A ) — число Авогадро, ( 6,022 \times 10^{23} \text{ молекул/моль} ).
Теперь подставим значения:
[
N = 0,24 \text{ моль} \times 6,022 \times 10^{23} \text{ молекул/моль} \approx 1,44 \times 10^{23} \text{ молекул}
]
Шаг 3: Рассчитаем объем газа
При нормальных условиях (0 °C и 1 атм) 1 моль идеального газа занимает 22,4 литра. Чтобы найти объем (V) для 0,24 моль азота, используем формулу:
[
V = n \times V_m
]
где:
- ( V_m = 22,4 \text{ л/моль} ).
Подставим значения:
[
V = 0,24 \text{ моль} \times 22,4 \text{ л/моль} \approx 5,38 \text{ л}
]
Ответ
Таким образом, 6,72 г азота занимают примерно 5,38 литра и содержат около 1,44 × 10²³ молекул газа.
