Вопрос школьника
Какой объем займет смесь газов следующего количественного состава: 0,85 моль водорода, 1,42 моль азота N₂, 1,15 моль кислорода, 2,58 моль углекислого газа CO₂?
Ответ от учителя
Для решения данной задачи необходимо знать, что объем газа пропорционален количеству вещества газа при постоянной температуре и давлении. Это известно как закон Авогадро.
Для начала необходимо определить общее количество молей газов в смеси:
0,85 моль H₂ + 1,42 моль N₂ + 1,15 моль O₂ + 2,58 моль CO₂ = 6 моль газов
Затем необходимо определить объем этой смеси газов при стандартных условиях (температура 0°C и давление 1 атмосфера). Для этого можно использовать уравнение состояния идеального газа:
PV = nRT
где P — давление, V — объем, n — количество молей газа, R — универсальная газовая постоянная, T — температура.
При стандартных условиях давление равно 1 атмосфере, температура 0°C (273,15 К) и универсальная газовая постоянная R равна 0,0821 л·атм/моль·К.
Таким образом, можно рассчитать объем смеси газов:
V = nRT/P = 6 моль * 0,0821 л·атм/моль·К * 273,15 К / 1 атмосфера = 13,3 л
Ответ: смесь газов займет 13,3 л при стандартных условиях.
