ЯК знайти число молекул в газі

Молекула - це електрично нейтральна частинка, що володіє всіма хімічними властивостями, властивими даному конкретному речовині. У тому числі і газам: кисню, азоту, хлору і т.д. Як можна визначити кількість молекул газу?

Інструкція

Якщо вам необхідно підрахувати, скільки молекул кисню міститься в 320 грамах цього газу при нормальних умовах, перш за все, визначте, яка кількість молей кисню укладено в цій кількості. По таблиці Менделєєва, можна побачити, що округлена атомна маса кисню - 16 атомних одиниць. Оскільки молекула кисню - двухатомная, маса молекули складе 32 атомні одиниці. Отже, кількість молей 320/32 = 10.

Далі вам допоможе універсальне число Авогадро, назване на честь вченого, який припустив, що рівні об'єми ідеальних газів при постійних умовах містять однакові кількості молекул. Воно позначається символом N (A) і дуже велике - приблизно складає 6,022 * 10 (23). Помножте це число на обчислена кількість молей кисню і ви дізнаєтеся, що шукана кількість молекул в 320 грамах кисню - 6,022 * 10 (24).

А якщо вам відомо тиск кисню, а також обсяг, займаний ним, і температура? Як обчислити кількість його молекул при таких даних? І тут немає нічого складного. Треба лише записати універсальне рівняння Менделєєва-Клапейрона для ідеальних газів:

PV = RTM / m

Де P - тиск газу в паскалях, V - його об'єм в кубічних метрах, R - універсальна газова постійна, M - маса газу, а m - його молярна маса.

Cлегка перетворюючи це рівняння, ви отримаєте:

M = PVm / RT

Оскільки у вас є всі необхідні дані (тиск, об'єм, температура задані спочатку, R = 8,31, а молярна маса кисню = 32 грами / моль), ви елементарно знайдете масу газу при даному обсязі, тиску і температурі. А далі задача вирішується точно так само, як і у вищеописаному прикладі: N (A) M / m. Провівши обчислення, ви дізнаєтеся, скільки молекул кисню міститься при заданих умовах.

Можна ще більш спростити рішення, оскільки в отриманій дробу N (A) PVm / RTm молярні маси скорочуються, і залишається: N (A) PV / RT. Підставивши в формулу відомі вам величини, ви отримаєте відповідь.