Для решения задачи нам нужно использовать несколько основных понятий из химии: молярная масса веществ и закон Бойля-Мариотта, а также идеальный газ. Давайте разберем каждую часть задачи по очереди.
1. Масса и объём 5 моль O2:
- Сначала найдем молярную массу кислорода (O2). Молярная масса кислорода составляет примерно 16 г/моль, так как в молекуле O2 два атома кислорода: 16 г/моль * 2 = 32 г/моль.
- Теперь рассчитаем массу 5 моль O2:
- Масса = количество моль * молярная масса = 5 моль * 32 г/моль = 160 г.
- Объём одного моля газа при нормальных условиях (0°C и 1 атм) составляет примерно 22.4 литра.
- Объём = количество моль * объём одного моля = 5 моль * 22.4 л/моль = 112 л.
Ответ: масса O2 = 160 г, объём O2 = 112 л.
2. Масса и объём 0.5 моль CO2:
- Теперь найдем молярную массу углекислого газа (CO2). Углерод (C) имеет молярную массу 12 г/моль, а кислород (O) - 16 г/моль. В CO2 один атом углерода и два атома кислорода:
- Молярная масса CO2 = 12 г/моль + 2 * 16 г/моль = 12 г/моль + 32 г/моль = 44 г/моль.
- Теперь рассчитаем массу 0.5 моль CO2:
- Масса = количество моль * молярная масса = 0.5 моль * 44 г/моль = 22 г.
- Объём 0.5 моль CO2:
- Объём = количество моль * объём одного моля = 0.5 моль * 22.4 л/моль = 11.2 л.
Ответ: масса CO2 = 22 г, объём CO2 = 11.2 л.
3. Масса и объём 10 моль H2:
- Теперь найдем молярную массу водорода (H2). Молярная масса водорода составляет примерно 1 г/моль, так как в молекуле H2 два атома водорода: 1 г/моль * 2 = 2 г/моль.
- Теперь рассчитаем массу 10 моль H2:
- Масса = количество моль * молярная масса = 10 моль * 2 г/моль = 20 г.
- Объём 10 моль H2:
- Объём = количество моль * объём одного моля = 10 моль * 22.4 л/моль = 224 л.
Ответ: масса H2 = 20 г, объём H2 = 224 л.
Итак, мы нашли массу и объём для всех трех веществ:
- O2: масса = 160 г, объём = 112 л.
- CO2: масса = 22 г, объём = 11.2 л.
- H2: масса = 20 г, объём = 224 л.