Какой объём водорода при нормальных условиях и какая его масса, если 250 мл водорода были собраны над водой
Какой объём водорода при нормальных условиях и какая его масса, если 250 мл водорода были собраны над водой при температуре 26 °C и давлении 98,7 кПа, а давление насыщенного пара воды при этой температуре равно 3,4 кПа?
27.11.2023 19:50
Пояснение:
Для решения этой задачи нам понадобятся законы газовой физики, а именно закон Дальтона и идеальный газовый закон.
1. Закон Дальтона: В смеси нескольких газов давление смеси равно сумме парциальных давлений каждого газа.
2. Идеальный газовый закон: PV = nRT, где P - давление газа, V - его объем, n - количество вещества в молях (мол), R - универсальная газовая постоянная, T - температура в градусах Кельвина (К).
В нашей задаче ищем объем и массу водорода.
1. Переведем температуру из градусов Цельсия в градусы Кельвина: T = 26 °C + 273,15 = 299,15 K.
2. Используем закон Дальтона для нахождения парциального давления водорода: P(водорода) = P(общее) - P(насыщенного пара воды) = 98,7 кПа - 3,4 кПа = 95,3 кПа.
3. Используем идеальный газовый закон для нахождения количества вещества водорода (в молях): n = (P * V) / (R * T).
4. Объем водорода (V) в литрах можно найти, разделив начальный объем 250 мл (0,25 л) на 1000 (чтобы перевести из миллилитров в литры).
5. Вычисляем массу водорода, используя молярную массу водорода (M) и количество вещества (n): M = 2 г/моль (молярная масса водорода).
6. Масса водорода (m) = n * M.
Дополнительный материал:
Пусть P(водорода) = 95,3 кПа, V = 0,25 л, T = 299,15 K и M = 2 г/моль.
Чтобы найти объем водорода (V) и его массу (m), используем формулы, описанные выше.
Совет:
При решении подобных задач всегда обращайте внимание на единицы измерения и правильные преобразования единиц.
Задание для закрепления:
Если 500 мл водорода были собраны над водой при температуре 30 °C и давлении 100 кПа, а давление насыщенного пара воды при этой температуре равно 4 кПа, найдите объем и массу этого водорода при нормальных условиях.