Определение массы углерода для получения углекислого газа
Для определения массы углерода‚ которая потребуется для получения 2‚24 л (н. у.) углекислого газа‚ необходимо использовать знания об атомных массах и молярном объеме газа.
Молярный объем газа (V) – это объем газа‚ занимающего одну моль при нормальных условиях (0°C и 1 атм давления). В нашем случае‚ у нас есть 2‚24 л (н. у.) углекислого газа.
Атомная масса углерода (С) равна 12‚01 г/моль‚ а масса молекулы углекислого газа (СО₂) равна сумме масс атома углерода и двух атомов кислорода.
Для решения задачи‚ нужно выполнить следующие шаги⁚
- Установить‚ сколько молей углекислого газа содержится в 2‚24 л (н. у.)
- Узнать‚ какая масса молекулы углекислого газа
- Вычислить массу углерода в 2‚24 л (н. у.) углекислого газа
1. Рассчитаем количество молей углекислого газа⁚
Для этого воспользуемся уравнением идеального газа⁚
V nRT/P‚
где V – объем газа‚ n – количество молей газа‚ R – универсальная газовая постоянная (0‚0821 л·атм/(моль·К))‚ T – температура в Кельвинах‚ P – давление газа.
Для нормальных условий (н. у.) температура равна 273 К‚ а давление равно 1 атм.
Таким образом‚ подставим значения в уравнение⁚
2‚24 n * 0‚0821 * 273 / 1.
Решая уравнение‚ найдем количество молей углекислого газа⁚
n 2‚24 / (0‚0821 * 273) ≈ 0‚096 моль.
2. Вычислим массу молекулы углекислого газа⁚
Масса одной молекулы СО₂ 12‚01 г/моль (атом углерода) 2 * 16‚00 г/моль (атомы кислорода) 44‚01 г/моль.
3. Рассчитаем массу углерода⁚
Масса углерода (масса молекулы СО₂ / количество молей углекислого газа) * количество молей углерода в молекуле СО₂.
Масса углерода (44‚01 г/моль / 0‚096 моль) * 12‚01 г/моль ≈ 5‚48 г.