Определите объем, занимаемый 0,5 г газа водорода

Для определения объема, занимаемого 0,5 г водорода $H₂$, необходимо использовать уравнение состояния идеального газа. Это уравнение связывает давление, объем, количество вещества и температуру газа. Уравнение состояния идеального газа выглядит следующим образом:

$PV=nRT$

Где:

• $P$ — давление,
• $V$ — объем,
• $n$ — количество вещества $вмолях$,
• $R$ — универсальная газовая постоянная $8,314Дж/(моль·К$),
• $T$ — температура $вКельвинах$.

Для начала нам нужно определить количество вещества $n$ в молях. Это делается с помощью массы вещества и его молярной массы:

$n=\frac{m}{M}$

Где:

• $m$ — масса вещества $вграммах$,
• $M$ — молярная масса вещества $г/моль$.

Молярная масса водорода $H_2$ составляет 2 г/моль. Подставляем значения:

$n=\frac{0,5\text{ г}}{2\text{ г/моль}}=0,25\text{ моль}$

Теперь, чтобы найти объем, нужно задать условия, при которых будет происходить расчет. Допустим, что газ находится при стандартных условиях $стандартнаятемператураидавление,STP$, которые равны 0 °C $273,15К$ и 1 атм $101,325кПа$.

Подставим эти значения в уравнение состояния идеального газа:

$PV=nRT$

Разрешим уравнение относительно $V$:

$V=\frac{nRT}{P}$

Подставим известные значения:

• $n=0,25\text{ моль}$,
• $R=8,314\text{ Дж/(моль·К)}$,
• $T=273,15\text{ К}$,
• $P=101,325\text{ Па}$ $1атм=101,325Па$.

$V=\frac{0,25\text{ моль}\times 8,314\text{ Дж/(моль·К)}\times 273,15\text{ К}}{101,325\text{ Па}}$

Сначала вычислим числитель:

$0,25\times 8,314\times 273,15=567,725\text{ Дж}$

Теперь разделим на 101,325 Па:

$V=\frac{567,725}{101,325}\approx 5,6\text{ л}$

Таким образом, объем, занимаемый 0,5 г водорода при стандартных условиях, составляет приблизительно 5,6 литра.

Для того чтобы определить объем, занимаемый 0,5 г газа водорода, необходимо воспользоваться уравнением состояния идеального газа: PV = nRT, где P - давление газа, V - объем газа, n - количество вещества газа $вмолях$, R - универсальная газовая постоянная, T - температура газа.

Сначала вычислим количество молей газа водорода по формуле n = m/M, где m - масса газа $0,5г$, M - молярная масса вещества $2г/мольдляводорода$. Получаем n = 0,5 г / 2 г/моль = 0,25 моль.

Далее подставим полученное значение количества молей и другие известные величины в уравнение состояния идеального газа: PV = nRT. Пусть давление газа P = 1 атм, температура T = 273 К $0градусовЦельсия$. Универсальная газовая постоянная R = 0,0821 латм/(мольК).

V = nRT/P = 0,25 моль 0,0821 латм/(мольК) 273 К / 1 атм = 5,61 л.

Таким образом, объем, занимаемый 0,5 г газа водорода при давлении 1 атм и температуре 0 градусов Цельсия, составляет 5,61 л.