Чтобы вычислить плотность газа, нам нужно использовать несколько физических понятий и формул. Давайте разберем процесс шаг за шагом.

Шаг 1: Определение массы газа

Для начала нам нужно найти массу газа. Мы знаем число молекул газа (N) и можем использовать его, чтобы найти массу. Для этого нам понадобится молярная масса фтора (F2).

• Молярная масса фтора (F) = 19 г/моль.
• Так как молекула фтора состоит из двух атомов, молярная масса F2 = 2 * 19 г/моль = 38 г/моль.

Теперь мы можем использовать число молекул, чтобы найти количество вещества в молях:

Количество вещества (n) можно вычислить по формуле:

n = N / Na,

где Na = 6,022 × 10²³ молекул/моль (число Авогадро).

Шаг 2: Подсчет количества вещества

Подставим значения в формулу:

n = (1,2 × 10²⁴) / (6,022 × 10²³) ≈ 19,9 моль.

Шаг 3: Вычисление массы газа

Теперь, зная количество вещества, мы можем найти массу газа:

m = n * M,

где M — молярная масса (38 г/моль).

m = 19,9 моль * 38 г/моль ≈ 755,2 г.

Шаг 4: Перевод массы в килограммы

Поскольку плотность обычно выражается в кг/м³, переведем массу в килограммы:

m = 755,2 г = 0,7552 кг.

Шаг 5: Вычисление плотности

Теперь мы можем вычислить плотность (ρ) газа по формуле:

ρ = m / V,

где V — объем в м³. Не забудьте перевести объем из литров в кубические метры:

V = 40 л = 0,04 м³.

Теперь подставим значения:

ρ = 0,7552 кг / 0,04 м³ = 18,88 кг/м³.

Итак, плотность фтора F2 в данном сосуде составляет примерно 18,88 кг/м³.