22,4 liter hydrogengass inneholder hvor mange molekyler?

Svar:

På # 0 ° "C" # temperatur og #1# atmosfæretrykk, dette volumet er en mole. Dette er Avogrados nummer av molekyler, #COLOR (blå) (6.02xx10 ^ {23}) #.

Forklaring:

Temperaturen og trykket valgt for dette svaret, # 0 ° "C" # og #1# atmosfæren, var ment å være "standard" temperatur og trykk, og spørsmålet ble tilsynelatende formulert med den standarden i tankene. Men standardtrykket ble endret til #100# kPa (en atmosfære er #101.3# kPa) i 1982, og forvirrende inneholder noen referanser fortsatt den gamle standarden (for eksempel http://www.kentchemistry.com/links/GasLaws/STP.htm). En løsning på dette dilemmaet som passer med spørsmålet er å unngå "standard" etiketten og referere til temperatur og trykk spesifikt.

Forbindelsen mellom # 22.4 "L" # og en mole på # 0 ° "C" # og #1# Atmosfæren kommer fra Ideal Gas Law

# PV = nRT #

# P # = trykk, #1# Minibank

# V # = volum, se nedenfor

# N # = mol gass, satt inn #1# muldvarp

# R # = gass konstant, i trykkvolum unots det er #color (blå) (0,08206 ("L atm") / ("mol K")) #

# T # = tempeature, # 0 ° "C" = 273,15 "K" #

Så

# (1 "atm") (V) = (1 "mol") (. 08206 ("L atm") / ("mol K")) (273,15 "K") #

Løs for # V # og til tre betydelige tall du får #color (blå) (22,4 "L") #. Dermed på # 0 ° "C" # temperatur og #1# atmosfæretrykk, # 22.4 "L" # av en ideell gass er en mole.

Svar:

Ved et trykk på 1 bar og en temperatur på 0 ° C inneholder 22,4 liter hydrogengass # 5.94 × 10 ^ 23color (hvit) (l) "molekyler" #.

Forklaring:

Antallet molekyler avhenger av temperaturen og trykket av gassen.

Jeg vil med vilje antar at gassen er ved STP (1 bar og 0 ° C).

Vi kan bruke Ideell gasslov å beregne molene av hydrogen:

#color (blå) (| bar (ul (farge (hvit) (a / a) PV = nRT farge (hvit) (a / a) |))

Vi kan omarrangere dette for å få

#n = (PV) / (RT) #

#P = "1 bar" #

#V = "22,4 L" #

#R = "0,0.08 314 bar · L · K" ^ "- 1" "mol" ^ "- 1" #

#T = "(0 + 273,15) K" = "273,15 K" #

#n = (1 farge (rød) (avbryt (farge (svart) ("bar"))) × 22.4 farge (rød) farge (rød) (avbryt (farge (svart) ("bar · L · K" ^ "- 1"))) "mol" ^ "- 1" × 273,15 farge K ")))) =" 0,9864 mol "

Vi vet at 1 mol av en gass inneholder # 6,022 × 10 ^ 23 farge (hvit) (l) "molekyler" #.

# "Antall molekyler" = 0,9864 farge (rød) (avbryt (farge (svart) ("mol")) × (6,022 × 10 ^ 23color (hvitt) (1) "molekyler") /) ())) = 5,94 × 10 ^ 23color (hvit) (l) "molekyler" #