1. Какой объём при н.у. занимают 0, 271 моль пентана (C5H12) 2. Определите относительную плотность сероводорода (H2S) по воздуху.

3. Какой объем (н.у.) азота потребуется для синтеза 40 м3 аммиака? Решение с использованием объемных отношений газов.

Хорошо, давай разберем по порядку каждый из вопросов.

1. Чтобы определить объем при нормальных условиях (н.у.), нам нужно знать, что нормальные условия предполагают температуру 0°С и давление 1 атмосфера. В данном случае нам дано количество вещества пентана (0,271 моль), и нам нужно найти объем газа, который он занимает при нормальных условиях.

Для решения этой задачи нам понадобится использовать уравнение состояния идеального газа: PV = nRT, где P - давление, V - объем, n - количество вещества в молях, R - универсальная газовая постоянная (0,0821 атм * л / моль * К), T - температура в Кельвинах.

Известно, что при нормальных условиях давление равно 1 атмосфере, температура равна 0°С = 273,15 К. Подставляя эти значения в уравнение состояния идеального газа, мы можем найти объем:

V = (nRT) / P
V = (0,271 моль * 0,0821 атм * л / моль * К * 273,15 К) / 1 атм
V ≈ 6,8 л

Таким образом, 0,271 моли пентана занимают примерно 6,8 литра при нормальных условиях.

2. Для определения относительной плотности газа по воздуху нам необходимо знать его плотность и плотность воздуха. В данном случае нам нужно определить относительную плотность сероводорода (H2S) по воздуху.

Относительная плотность (ρr) вычисляется по формуле: ρr = ρ / ρвозд, где ρ - плотность исследуемого газа, ρвозд - плотность воздуха.

Плотность сероводорода (H2S) равна примерно 1,54 г / л, а плотность воздуха составляет примерно 1,29 г / л.

Подставляя эти значения в формулу относительной плотности, мы можем определить относительную плотность сероводорода по воздуху:

ρr = 1,54 г / л / 1,29 г / л
ρr ≈ 1,19

Таким образом, относительная плотность сероводорода по воздуху примерно равна 1,19.

3. Для решения этой задачи мы воспользуемся объемными отношениями газов по закону Авогадро: при одинаковых условиях температуры и давления равные объемы газов содержат одинаковое количество молекул.

Нам дан объем аммиака (40 м³) и нам нужно найти объем азота, необходимого для его синтеза при нормальных условиях.

Сначала мы определяем количество вещества аммиака по его объему. Для этого используем уравнение состояния идеального газа:

PV = nRT

где P - давление, V - объем, n - количество вещества в молях, R - универсальная газовая постоянная (0,0821 атм * л / моль * К), T - температура в Кельвинах.

Подставляя известные значения и решая уравнение относительно n (количество вещества аммиака), мы находим:

n = PV / RT
n = (1 атм * 40 м³) / (0,0821 атм * л / моль * К * 273,15 К)
n ≈ 19,6 моль

Далее, используя соотношение объемов между аммиаком и азотом, мы можем определить объем азота, необходимого для синтеза указанного объема аммиака. Из химического уравнения синтеза аммиака из азота и водорода известно, что на каждые 2 молекулы аммиака требуется 1 молекула азота.

Поэтому, используя соотношение 2:1, мы можем определить объем азота:

Vазота = (2 * Vаммиака) / 1
Vазота = (2 * 19,6 моль) / 1
Vазота ≈ 39,2 моли

Таким образом, для синтеза 40 м³ аммиака при нормальных условиях понадобится примерно 39,2 моль азота.