Чтобы определить химическую формулу газа по данным о его массе‚ объеме‚ температуре и давлении‚ нам необходимо воспользоваться уравнением состояния и молярной массой элементов‚ из которых состоит газ.Первым шагом нам нужно вычислить количество молей газа. Для этого воспользуемся уравнением состояния идеального газа⁚
`PV nRT`
где P ─ давление газа‚ V ─ его объем‚ n ─ количество молей газа‚ R ౼ универсальная газовая постоянная‚ а T ─ температура газа в абсолютной шкале (Кельвины).В данном случае⁚
P 1 * 10^6 Па
V 1660 см^3 1660 * 10^-6 м^3 (переводим см^3 в м^3)
T 47 273 320 K (переводим градусы Цельсия в Кельвины)
R ౼ универсальная газовая постоянная‚ примерно равна 8.314 моль/(кельвин * моль)
Теперь‚ используя уравнение состояния‚ мы можем найти количество молей газа⁚
`n PV / RT`
`n (1 * 10^6 Па) * (1660 * 10^-6 м^3) / (8.314 моль/(кельвин * моль) * 320 K)`
Расчет дает нам значение n‚ равное примерно 82.6 молей.Теперь нам остается только определить химическую формулу газа. Мы знаем‚ что газ состоит из атомов водорода и углерода‚ а молярные массы углерода и водорода равны 12 г/моль и 1 г/моль соответственно.Вычислим отношение числа атомов углерода к числу атомов водорода в молекуле⁚
Отношение (Масса углерода в молекуле) / (Масса водорода в молекуле)
Отношение (82.6 моль * 12 г/моль) / (82.6 моль * 1 г/моль)
Здесь моли сокращаются и расчет дает значение отношения равное 12.
Зная отношение числа атомов углерода к числу атомов водорода в молекуле‚ мы можем определить химическую формулу газа. В данном случае отношение равно 12⁚1‚ что означает‚ что в молекуле газа содержится 12 атомов углерода и 1 атом водорода. Такая формула соответствует молекуле газа‚ состоящей из 12 атомов углерода и 1 атома водорода‚ а именно ─ CH12. Получается‚ что химическая формула газа ─ CH12.
В заключении‚ зная массу газа‚ его объем‚ давление‚ температуру и молярные массы элементов‚ мы смогли определить химическую формулу газа ౼ CH12.