Чтобы рассчитать объём газов при нормальных условиях, мы будем использовать закон Авогадро, который утверждает, что один моль газа занимает объём 22,4 литра при нормальных условиях (температура 0°C и давление 1 атмосфера).
Теперь давайте разберём каждый из случаев по отдельности:
- 1,5 моль кислорода (O2):
- Объём = количество моль × объём одного моля
- Объём = 1,5 моль × 22,4 л/моль = 33,6 литра
- 1,5 моль воды (H2O):
- Вода в нормальных условиях является жидкостью, поэтому мы не можем использовать закон Авогадро для расчёта её объёма в литрах. Объём воды будет зависеть от её плотности. Обычно плотность воды составляет около 1 г/см³.
- 1 моль воды = 18 г (молярная масса H2O).
- 1,5 моль воды = 1,5 × 18 г = 27 г.
- Объём воды = масса / плотность = 27 г / 1 г/см³ = 27 см³ = 0,027 литра.
- 1,5 моль метана (CH4):
- Объём = количество моль × объём одного моля
- Объём = 1,5 моль × 22,4 л/моль = 33,6 литра
- 3,01 × 10²³ молекул азота (N2):
- Сначала найдем количество моль: количество моль = число молекул / число Авогадро (6,02 × 10²³ молекул/моль).
- Количество моль = 3,01 × 10²³ молекул / 6,02 × 10²³ молекул/моль ≈ 0,5 моль.
- Теперь рассчитаем объём: Объём = количество моль × объём одного моля.
- Объём = 0,5 моль × 22,4 л/моль = 11,2 литра.
Итак, итоговые объёмы при нормальных условиях:
- Кислород: 33,6 литра
- Вода: 0,027 литра
- Метан: 33,6 литра
- Азот: 11,2 литра