В закрытой емкости объемом 500 мл находится немного газа. Рядом лежит листок бумаги с надписью 0,064 г, давлением 101 кПа и температурой 30 ° C. Выясните, что это за вещество в контейнере.​

Для решения этой задачи, нам необходимо использовать идеальный газовый закон, который гласит:

PV = nRT

Где:
P - давление газа
V - объем газа
n - количество вещества в молях
R - универсальная газовая постоянная (в данном случае будем использовать значение 0,0821 атм·л/моль·К)
T - температура газа в Кельвинах (переводим градусы Цельсия в Кельвины: T(К) = T(°C) + 273.15)

Шаг 1: Перевод температуры в Кельвины
T(К) = 30 °C + 273.15 = 303.15 К

Шаг 2: Рассчитаем количество вещества в молях
Мы не знаем массу газа, но из условия задачи нам дано, что на листке бумаги написано его масса. Таким образом, мы можем использовать массу газа для определения количества вещества, используя молярную массу вещества.

Для нахождения молярной массы используем периодическую таблицу элементов.

Шаг 3: Рассчитаем количество вещества в молях
Молярная масса вещества = масса вещества / количество вещества в молях
Молярная масса = 0,064 г / количество вещества в молях

Шаг 4: Подставим все известные данные в идеальный газовый закон
PV = nRT

P = 101 кПа = 101000 Па (так как 1 кПа = 1000 Па)
V = 500 мл = 500 см³ (так как 1 мл = 1 см³)
R = 0,0821 атм·л/моль·К
T = 303.15 К
n = масса вещества / молярная масса

Теперь мы можем решить уравнение и найти количество вещества (n).

(101000 Па)(500 см³) = (н/моль)(0,0821 атм·л/моль·К)(303.15 K)

Шаг 5: Рассчитаем количество вещества
(101000 Па)(500 см³) = (н/моль)(0,0821 атм·л/моль·К)(303.15 K)

Обратите внимание, что компоненты объема и давления должны быть в одной единице измерения, поэтому объем необходимо преобразовать в литры.

(101000 Па)(0,5 л) = (н/моль)(0,0821 атм·л/моль·К)(303.15 K)

101000 Па * 0,5 л = н * 0,0821 атм * л / моль * К * 303,15 K

50500 Па * л = н * 24,8766155 атм * л / моль * К

50500 / 24,8766155 = н

2028,573922 = н

Шаг 6: Рассчитаем молярную массу
Молярная масса = масса вещества / количество вещества в молях
Молярная масса = 0,064 г / 2028,573922 моль

0,0000315 г/моль = 31,5 г/кмоль

Ответ: Молярная масса вещества в контейнере составляет 31,5 г/кмоль. Чтобы идентифицировать вещество, необходимо провести дополнительные эксперименты или провести сравнение со значениями массы веществ из таблицы молярных масс.