22,4 L de gás hidrogênio contém quantas moléculas?

22,4 L de gás hidrogênio contém quantas moléculas?
Anonim

Responda:

No # 0 ° "C" # temperatura e #1# pressão atmosférica, este volume é uma toupeira. Isto é Número de Avogrado de moléculas, #color (azul) (6.02xx10 ^ {23}) #.

Explicação:

A temperatura e a pressão escolhidas para essa resposta # 0 ° "C" # e #1# atmosfera, foram destinados a ser "padrão" temperatura e pressão, ea questão foi aparentemente formulada com esse padrão em mente. Mas a pressão padrão foi alterada para #100# kPa (uma atmosfera é #101.3# kPa) em 1982 e, de forma confusa, algumas referências ainda citam o antigo padrão (por exemplo, http://www.kentchemistry.com/links/GasLaws/STP.htm). Uma solução para esse dilema que se encaixa com a questão é evitar o rótulo "padrão" e referir-se à temperatura e pressão especificamente.

A conexão entre # 22.4 "L" # e uma toupeira, em # 0 ° "C" # e #1# atmosfera, vem da Lei do Gás Ideal

# PV = nRT #

# P # = pressão #1# atm

# V # = volume, veja abaixo

# n # = moles de gás, coloque #1# toupeira

# R # = constante de gás, no volume de pressão não é #color (azul) (0.08206 ("L atm") / ("mol K")) #

# T # = tempeature, # 0 ° "C" = 273,15 "K" #

assim

# (1 "atm") (V) = (1 "mol") (. 08206 ("L atm") / ("mol K")) (273,15 "K") #

Resolva para # V # e para três números significativos você obtém #color (azul) (22,4 "L") #. Assim em # 0 ° "C" # temperatura e #1# pressão atmosférica, # 22.4 "L" # de um gás ideal é uma toupeira.

Responda:

A uma pressão de 1 bar e a uma temperatura de 0 ° C, 22,4 L de gás hidrogénio contém # 5.94 × 10 ^ 23color (branco) (l) "moléculas" #.

Explicação:

O número de moléculas depende da temperatura e pressão do gás.

Assumirei arbitrariamente que o gás está em STP (1 bar e 0 ° C).

Nós podemos usar o Lei do gás ideal para calcular as moles de hidrogênio:

#color (azul) (| bar (ul (cor (branco) (a / a) PV = cor nRT (branco) (a / a) |))) "" #

Podemos reorganizar isso para obter

#n = (PV) / (RT) #

#P = "1 bar" #

#V = "22,4 L" #

#R = "0.0.08 314 bar · L · K" ^ "- 1" "mol" ^ "- 1" #

#T = "(0 + 273.15) K" = "273,15 K" #

#n = (1 cor (vermelho) (cancelar (cor (preto) ("barra"))) × 22,4 cor (vermelho) (cancelar (cor (preto) ("L")))) / ("0,083 14" cor (vermelho) (cancelar (cor (preto) ("barra · L · K" ^ "- 1"))) "mol" ^ "- 1" × 273,15 cor (vermelho) (cancelar (cor (preto) (" K ")))) =" 0,9864 mol "#

Sabemos que 1 mol de um gás contém # 6.022 × 10 ^ 23 cor (branco) (l) "moléculas" #.

# "Não. De moléculas" = 0,9864 cor (vermelho) (cancelar (cor (preto) ("mol"))) × (6,022 × 10 ^ 23 cor (branco) (l) "moléculas") / (1 cor (vermelho)) (cancelar (cor (preto) ("mol")))) = 5,94 × 10 ^ 23 cor (branco) (l) "moléculas" #