Как найти число молекул хлора

Следует
различать массу и количество: 2 кг яблок – это масса, а 2 яблока – это
количество. В жизни мы часто используем определённые порции, например,
коробок спичек или мешок зерна, ведь никто из нас не будет поштучно покупать
спички или зерно.

В
химии для измерения количество вещества была выбрана единица, которая
объединила в себе число частиц и массу. Эта единица называется моль и
обозначается буквой n
(эн).
Чтобы измерить 1 моль любого вещества, нужно взять его столько грамм,
какова относительная атомная или относительная молекулярная масса вещества.

Давайте
посмотрим на вещества количеством один моль: сравните, как отличается
1 моль воды, соли, кислоты и сахара. Почему? У этих веществ различная
относительная молекулярная масса. У воды – 18, соли – 58,5, кислоты – 98, а
сахара – 332, поэтому и масса вещества их тоже различна.

Например,
1 моль воды имеет массу 18 г, т.к. относительная молекулярная масса вода
равна 18; 1 моль азота имеет массу 28 г, потому что относительная молекулярная
масса его равна 28; 1 моль меди равен 64 г, т.к. относительная
молекулярная масса ее равна 64.

А
если нам нужно узнать, какую массу имеет вода количеством 2 моль, то мы 2
умножим на 18, т.е. 36 г; 0,5 моль азота имеет массу 14 г, т.к. 0,5 умножить на
28, будет 14.

Количество
вещества не только связано с массой, но и с числом частиц.

Установлено,
что 1 моль любого вещества содержит одинаковое число частиц. Это число равно
6,02 · 10²³.  Это число называется постоянной Авогадро, в
честь итальянского ученого А. Авогадро и обозначается оно N_A.

Т.е.
1 моль воды имеет массу 18 г и содержит 6,02 · 10²³ частиц; 2 моль
воды имеет массу 36 г и содержит 12,04 · 10²³ частиц; 0,5 моль азота
имеет массу 14 г и содержит 3,01 · 10²³ частиц.

Для
того чтобы узнать число частиц (N),
которое содержится в определенном количестве вещества, можно использовать
формулу:

N
= N_A
· n

где
n –
количество вещества, т.е. число молей; N
– число частиц.

Из
этой формулы верны  и следующие выражения:

N_A
= N/
n

n
= N/
N_A

Теперь
дадим определение понятия моль – это такое количество вещества, в
котором содержится 6,02 · 10²³ частиц этого вещества.

Используя
новые формулы, решим задачи.

1.               
 Определите количество вещества кислорода, в котором
содержится  18,06 · 10²³ молекул.

Нам
дано число молекул кислорода, найти нужноколичество вещества кислорода. Для
решения этой задачи используем формулу n
= N/
N_A,
подставляем значения в выражение и находим результат (величина N_A
является
потоянной). Получается  3 моль. Следовательно, количество кислорода равно 3
моль.

2.               
Определите число молекул хлора (Cl₂)
которое, содержится в порции этого газа количеством вещества 0,1 моль.

В этой задаче по условию нам дано количество вещества
хлора. Найти нужно число молекул. Следовательно, используем формулу N
= N_A
· n,
подставим данные в формулу, получаем результат 0,602 · 10²³ молекул.
Получается, что порция хлора количеством 0,1 моль содержит 0,602 · 10²³
молекул.

Условие задачи:

Сколько молекул хлора содержится при нормальных условиях в колбе емкостью 0,5 л?

Задача №4.2.7 из «Сборника задач для подготовки к вступительным экзаменам по физике УГНТУ»

Дано:

(V=0,5) л, (N-?)

Решение задачи:

Напомним, что нормальные условия – это давление (p_0), равное 100 кПа, и температура (T), равная 0° C или 273 К.

Вообще число молекул (N) можно определить, если знать количество вещества (nu), по формуле:

[N = nu {N_А};;;;(1)]

В этой формуле (N_А) – число Авогадро, равное 6,023·10²³ моль^-1. Запишем теперь уравнение Клапейрона-Менделеева:

[{p_0}V = nu R{T_0}]

Откуда количество вещества (nu) равно:

[nu  = frac{{{p_0}V}}{{R{T_0}}}]

Полученное выражение подставим в (1), в итоге имеем:

[N = frac{{{p_0}V{N_А}}}{{R{T_0}}}]

Переведем объем колбы в систему СИ (в кубические метры):

[0,5;л = 0,5 cdot {10^{ – 3}};м^3]

Считаем ответ:

[N = frac{{100 cdot {{10}^3} cdot 0,5 cdot {{10}^{ – 3}} cdot 6,023 cdot {{10}^{23}}}}{{8,31 cdot 273}} = 1,327 cdot {10^{22}}]

Ответ: 1,327·10²².

Если Вы не поняли решение и у Вас есть какой-то вопрос или Вы нашли ошибку, то смело оставляйте ниже комментарий.

Смотрите также задачи:

4.2.6 Некоторая масса газа при давлении 126 кПа и температуре 295 К занимает объем 500 л
4.2.8 До какой температуры нужно нагреть запаянный шар, содержащий 9 г воды, чтобы шар
4.2.9 Сколько молекул воздуха содержится в комнате объемом 60 м3 при нормальных

Дано:
V(CI₂)=33,6л.
Vm=22,4л./моль
Na= 6,02·10²³молекул
——————————
N(CI₂)-?
Для решения задачи используем формулу: n=N÷Na из нее определим
N=nxNa
1. Определим количество вещества n в 33,6л. хлора:
n(CI)= V(CI₂)÷Vm= 33,6л. ÷ 22,4л./моль =1,5 моль
2. Находим число молекул хлора количеством вещества 1,5моль:
N(CI)=n(CI)xNa =1,5моль × 6,02·10²³молекул=9,03·10²³молекул
3. Ответ: 33,6л. хлора содержит 9,03·10²³молекул 

Светило науки — 1332 ответа — 4799 раз оказано помощи