Рассчитайте массу аммиака (NH3) находящегося под давлением 2000 мм ртутного столба при температуре 12°C​

Добрый день! Рассчитаем массу аммиака (NH3), находящегося под давлением 2000 мм ртутного столба при температуре 12°C.

Для решения данной задачи, мы воспользуемся уравнением состояния идеального газа: PV = nRT, где P - давление газа, V - его объем, n - количество вещества (в молях), R - универсальная газовая постоянная, T - температура в Кельвинах.

В данной задаче известны следующие данные:
- давление газа P = 2000 мм ртутного столба;
- температура T = 12 °C = 12 + 273 = 285 K.

Чтобы рассчитать количество вещества аммиака (n), нам нужно знать его объем (V) или массу (m).

Учитывая, что плотность аммиака в нормальных условиях составляет около 0,771 г/л, мы можем осуществить приведение единиц из миллиметров ртутного столба в литры.

Для этого воспользуемся соотношением 760 мм ртутного столба = 1 атм = 101325 Па = 101,325 кПа.

Таким образом, приводя величину давления из миллиметров ртутного столба в паскали, получаем: 2000 мм рт. столба * (101325 Па / 760 мм рт. столба) ≈ 26607 Па.

Теперь рассчитаем объем аммиака (V) через уравнение состояния идеального газа:
(V * 26607 Па) = (n * 8,314 Дж/(моль*К) * 285 К).

Для упрощения расчетов, примем объем аммиака равным 1 литру (V = 1 л).

Таким образом, получаем:
1 л * 26607 Па = (n * 8,314 Дж/(моль*К) * 285 К).

Решая данное уравнение относительно количества вещества аммиака (n), получаем:
n ≈ (1 л * 26607 Па) / (8,314 Дж/(моль*К) * 285 К).

Подставляя значения и производя вычисления, получаем:
n ≈ 1,12 моль.

Теперь, чтобы рассчитать массу аммиака (m), воспользуемся его молярной массой.

Молярная масса (M) аммиака (NH3) составляет:
M = (1 * M(N)) + (3 * M(H)), где M(N) - масса атома азота, M(H) - масса атома водорода.

Согласно периодической системе элементов, масса атома азота (M(N)) составляет 14 г/моль, а масса атома водорода (M(H)) равна 1 г/моль.

Таким образом, подставляя эти значения, получаем:
M = (1 * 14 г/моль) + (3 * 1 г/моль) = 17 г/моль.

И, наконец, рассчитываем массу аммиака (m) через количество вещества (n) и его молярную массу (M):
m = n * M = 1,12 моль * 17 г/моль ≈ 18,94 г.

Ответ: Масса аммиака, находящегося под давлением 2000 мм ртутного столба при температуре 12 °C, составляет около 18,94 грамма.