Как найти объем 100 моль ртути

Типичной задачей по физике является вычисление объемов различных веществ при тех или иных внешних условиях. Одним из таких веществ является ртуть — металл, обладающий уникальными физическими свойствами. В данной статье рассмотрим пути решения следующего задания в физике: какой объем занимают 100 моль ртути?

Что такое ртуть?

Речь идет о химическом элементе под 80-м номером в таблице Менделеева. Его соседом слева является золото. Обозначается ртуть символом Hg (гидраргирум). Латинское название можно перевести как «жидкое серебро». Действительно, при комнатной температуре элемент существует в виде жидкости, которая имеет серебристый цвет.

Рассматриваемый элемент является единственным жидким металлом. Этот факт обусловлен уникальной электронной структурой его атомов. Она является чрезвычайно стабильной за счет полностью заполненных электронных оболочек. В этом плане ртуть похожа на инертные газы. Стабильность атома приводит к сложности отрыва электрона от него. Последнее означает, что между атомами Hg не существует металлической связи, они друг с другом взаимодействуют только за счет слабых ван-дер-ваальсовых сил.

Ртуть плавится уже при температуре -39 ^oC. Полученная жидкость является очень тяжелой. Ее плотность составляет 13 546 кг/м³, что в 13,5 раза больше, чем у дистиллированной воды. Такое значение плотности обусловлено большой величиной атомной массы элемента, которая равна 200,59 а.е.м.

Далее в статье ответим на вопрос о том, какой объем занимают 100 моль ртути. Решение этой задачи может быть осуществлено двумя различными способами.

Решение задачи первым способом

Чтобы ответить на вопрос: «Какой объем занимает 100 моль ртути?», следует обратиться к соответствующим экспериментальным данным. Речь идет о молярном объеме. Такие данные можно найти в справочной литературе. Так, в одной из таблиц находим, что при 293 К (20 ^oC) молярный объем рассматриваемого жидкого металла составляет 14,81 см³/моль. Иными словами, 1 моль атомов Hg занимает объем 14,81 см³. Чтобы ответить на вопрос задачи, достаточно умножить это число на 100.

Таким образом, мы получаем ответ: объем 100 моль ртути равен 1481 см³, что практически соответствует 1,5 литра.

Заметим, что мы использовали значение молярного объема для 20 ^oC. Однако полученный ответ практически не изменится, если ртуть будет рассматриваться при любой другой температуре, поскольку коэффициент ее теплового расширения является очень маленьким.

Второй способ решения

Ответить на вопрос о том, какой объем занимают 100 моль ртути, можно с использованием отличного от предыдущего подхода. Для этого нам нужно воспользоваться данными плотности и молярной массы для рассматриваемого металла.

Исходной формулой для решения проблемы будет следующее выражение:

ρ = m/V.

Откуда можно выразить величину V:

V = m/ρ.

Масса n = 100 моль вещества определяется так:

m = n*M.

Где M — масса одного моль ртути. Тогда рабочая формула для определения объема запишется в таком виде:

V = n*M/ρ.

Значение молярной массы мы уже приводили выше, численно она равна атомной массе, только выражается в граммах на моль (M = 200,59 г/моль). Плотность ртути составляет 13 546 кг/м³ или 13,546 г/см³. Подставляем эти величины в формулу, получаем:

V = n*M/ρ = 100*200,59/13,546 = 1481 см³.

Как видно, мы получили точно такой же результат, как в предыдущем способе решения задачи.

Железо нельзя, у него температура плавления 1539
Сталь можно, у нее 1500
Медь можно у нее 1085
Золото можно у него 1064

Что-то так просто, что я даже сомневаюсь

m=ρV, ρ=.
Масса латуни равна массе цинка+масса меди:
m=mц+mм
m=ρцVц+ρмVм
Плотность цинка 7100 кг/м³, плотность меди 8900 кг/м³. Подставим значения:
m=7100*0,05+8900*0.2
m=355+1780
m=2135 кг
Объем латуни равен сумме объемов меди и цинка:
V=Vц+Vм
V=0,05+0,2
V=0,25 м³
Теперь рассчитаем плотность:
ρ=
ρ=2135/0,25
ρ=8540 кг/м³
Ответ: ρ=8540 кг/м³

<span>Отсутствие собственной формы</span>

Популярное на сайте:

Как быстро выучить стихотворение наизусть? Запоминание стихов является стандартным заданием во многих школах. 

Как научится читать по диагонали? Скорость чтения зависит от скорости восприятия каждого отдельного слова в тексте. 

Как быстро и эффективно исправить почерк?  Люди часто предполагают, что каллиграфия и почерк являются синонимами, но это не так.

Как научится говорить грамотно и правильно? Общение на хорошем, уверенном и естественном русском языке является достижимой целью.