Найдите объем, который при н.у. займут: а) 3 г водорода; б) 96 кг озона; в) 12 • 10²⁰ молекул азота.

Найти объем газа мы можем по формуле:
V = n • V_m,
Где: V — объем, n — количество вещества, V_m — молярный объем (22,4 л/моль).

Таким образом, решение всех трех вариантов сводится к нахождению количества вещества (n).

---

а) 3 г водорода.

Найти количество вещества можно по формуле:
n = m / M,
Где: n — количество вещества, m – масса вещества, M – молярная масса вещества.

Молярная масса вещества численно равна относительной молекулярной массе вещества:
M (H₂) = Mr (H₂) = Ar (H) • 2 = 1 • 2 = 2 (г/моль)

n (H₂) = 3 (г) / 2 (г/моль) = 1,5 (моль)

Теперь мы можем найти объем водорода:

V (H₂) = 1,5 (моль) • 22,4 (л/моль) = 33,6 (л)

Ответ: V (H₂) = 33,6 л.

---

б) 96 кг озона.

Эта задача аналогична варианту “а” с водородом, только здесь масса выражена в килограммах. Значит, либо массу нужно переводить в граммы, либо количество вещества мы получим в киломолях (следовательно и полученный объем будет выражен в кубометрах).

n (O₃) = m (O₃) / M (O₃)
M (O₃) = Ar (O) • 3 = 16 • 3 = 48 (г/моль или кг/кмоль)
n (O₃) = 96 (кг) / 48 (кг/кмоль) = 2 (кмоль)

Теперь мы можем найти объем озона в кубометрах (т.к. количество вещества выражено в киломолях):
V (O₃) = 2 (кмоль) • 22,4 (м³/кмоль) = 44,8 (м³)

Ответ: V (O₃) = 44,8 м³.

---

в) 12 • 10²⁰ молекул азота.

В данном случае найти количество вещества можно через постоянную Авогадро:
n = N / N_A,
Где: n — количество вещества, N — число молекул вещества, N_A — постоянная Авогадро (6,02 • 10²³ молекул/моль).

n (N₂) = 12 • 10²⁰ (молекул) / 6 • 10²³ (молекул/моль) = 2 • 10^-3 (моль) = 2 (ммоль)

Найдем объем азота:

V (N₂) = 2 (ммоль) • 22,4 (мл/ммоль) = 44,8 (мл)

Обратите внимание, что моли я перевел в миллимоли. Соответственно, объем получился в миллилитрах. По-другому, понятнее, это можно было бы записать так:

V (N₂) = 2 • 10^-3 (моль) • 22,4 (л/моль) = 44,8 • 10^-3 (л) = 44,8 (мл)

Ответ: V (N₂) = 44,8 мл.

---

1. Найдите массу и число молекул при н.у. для: а) 11,2 л кислорода; б) 5,6 м³ азота; в) 22,4 мл хлора.

2. Найдите объем, который при н.у. займут: а) 3 г водорода; б) 96 кг озона; в) 12 • 10²⁰ молекул азота.

3. Найдите плотности (массу 1 л) аргона, хлора, кислорода и озона при н.у. Сколько молекул каждого вещества будет содержаться в 1 л при тех же условиях?

4. Рассчитайте массу 5 л (н.у.): а) кислорода; б) озона; в) углекислого газа CO₂.

5. Укажите, что тяжелее:
а) 5 л сернистого газа (SO₂) или 5 л углекислого газа (CO₂);
б) 2 л углекислого газа (CO₂) или 3 л угарного газа (CO).