Как найти массу молекулы газа азота



Знаток

(250),
закрыт



12 лет назад

Валентина Вавилова(Серкова)

Гений

(62183)


12 лет назад

Из формулы молярной массы: М=m0*Na. ( M -молярная масса азота=0,028кг/моль, m0- масса молекулы, Na-постоянная Авогадро=
=6,02*10^23(1/моль)). , выразим массу молекулы:
m0=M / Na.
m0=0,028 / 6,02*10^23=4,65*10^(-26)кг.
m0=4,65*10^(-26)кг.

Как определить массу азота

Азот – это элемент с атомным номером 7 в периодической системе химических элементов, которая была открыта Д. И. Менделеевым. Обозначается азот символом N и имеет формулу N2. В нормальных условиях азот – это двухатомный газ, не имеющий цвета, запаха и вкуса. Именно из этого элемента на три четверти состоит наша земная атмосфера.

Как определить массу азота

Инструкция

На сегодняшний день азот широко применяется в различного рода производстве. Так, соединения, содержащие этот элемент, используются при создании красителей, взрывчатых веществ, медикаментов и другой химической индустрии.

Газообразный азот обладает отличными свойствами, которые препятствуют гниению, разложению, окислению материалов. Его используют для продувки различных трубопроводов, для заполнения камер шин автомобилей и летательных аппаратов. Помимо этого азот применяется для изготовления аммиака, специальных азотных удобрений, в коксовом производстве и т.д.

Как найти массу азота знают, конечно же, только специалисты химики и физики, а формулы, приведенные чуть ниже, позволят вычесть и узнать массу этого вещества даже самым неопытным ученикам или студентам.

Итак, известно, что молекула азота имеет формулу N2, атомная масса или так называемая молярная масса равна 14,00674 а. е. м. (г/моль), а, следовательно, малярная масса молекулы азота будет равняться 14,00674 × 2 = 28,01348, округлите и получите 28.

Если необходимо определить массу молекулы азота в килограммах, то это можно сделать следующим способом: 28×1 а. е. м. = 28 × 1,6605402 (10) × 10 − 27 кг = 46,5 × 10−27 кг = 438.Определение массы азота позволит в дальнейшем без труда высчитывать формулы, содержащие массу молекулы азота, а так же находить необходимые компоненты, которые, к примеру, в химической или физической задаче неизвестны.

Видео по теме

Обратите внимание

В промышленности азот используют главным образом для получения аммиака, а также применяют для обеспечения инертной среды в различных химических процессах, часто на металлургических производствах при перекачке горючих жидкостей. Жидкий азот широко используют как хладагент, благодаря «замораживающим» свойствам его активно применяют в медицине, особенно в косметологии.

Войти на сайт

или

Забыли пароль?
Еще не зарегистрированы?

This site is protected by reCAPTCHA and the Google Privacy Policy and Terms of Service apply.

Каждому человеку известно, что окружающие нас тела состоят из атомов и молекул. Они имеют разную форму и структуру. При решении задач по химии и физике часто требуется найти массу молекулы. Рассмотрим в данной статье несколько теоретических методов решения данной задачи.

Общие сведения

Прежде чем рассматривать, как найти массу молекулы, следует познакомиться с самим понятием. Далее приведем несколько примеров.

Молекулой принято называть совокупность атомов, которые объединены друг с другом тем или иным видом химической связи. Также они должны и могут рассматриваться, как единое целое в различных физико-химических процессах. Эти связи могут носить ионный, ковалентный, металлический или вандерваальсовский характер.

Всем известная молекула воды имеет химическую формулу H2O. Атом кислорода в ней соединен с помощью полярных ковалентных связей с двумя атомами водорода. Такое строение обуславливает многие физические и химические свойства жидкой воды, льда и пара.

Природный газ метан – это еще один яркий представитель молекулярного вещества. Его частицы образованы атомом углерода и четырьмя атомами водорода (CH4). В пространстве молекулы имеют форму тетраэдра с углеродом в центре.

Макет молекулы метана

Воздух – сложная смесь газов, которая главным образом состоит из молекул кислорода O2 и азота N2. Оба типа соединены прочными двойными и тройными ковалентными неполярными связями, что обуславливает их высокую химическую инертность.

Определение массы молекулы через ее молярную массу

В периодической таблице химических элементов содержится большое количество информации, среди которой имеются атомные единицы массы (а.е.м.). Например, атом водорода имеет а.е.м., равную 1, а атом кислорода – 16. Каждая из этих цифр показывает массу в граммах, которую будет иметь система, содержащая 1 моль атомов соответствующего элемента. Напомним, что единица измерения количества вещества 1 моль представляет собой количество частиц в системе, соответствующее числу Авогадро NA, оно равно 6,02*1023.

Когда рассматривают молекулу, то пользуются понятием не а.е.м., а молекулярной массой. Последняя представляет собой простую сумму а.е.м. для атомов, входящих в состав молекулы. Например, молярная масса для H2O будет равна 18 г/моль, а для O2 – 32 г/моль. Имея общее понятие, далее можно перейти к расчетам.

Молярную массу M просто использовать для вычисления массы молекулы m1. Для этого следует воспользоваться простой формулой:

m1 = M/NA.

В некоторых задачах может быть дана масса системы m и количество вещества в ней n. В таком случае масса одной молекулы вычисляется так:

m1 = m/(n*NA).

Идеальный газ

Молекулы идеального газа

Этим понятием называется такой газ, молекулы которого хаотично движутся в разных направлениях с большими скоростями, друг с другом не взаимодействуют. Расстояния между ними намного превышают их собственные размеры. Для такой модели оказывается справедливым следующее выражение:

P*V = n*R*T.

Оно носит название закона Менделеева-Клапейрона. Как видно, уравнение связывает между собой давление P, объем V, абсолютную температуру T и количество вещества n. В формуле R – газовая константа, численно равная 8,314. Записанный закон называется универсальным, потому что он не зависит от химического состава системы.

Если известны три термодинамических параметра – T, P, V и значение m системы, то масса молекулы идеального газа m1 не сложно определить по следующей формуле:

m1 = m*R*T/(NA*P*V).

Это выражение также можно записать через плотность ρ газа и постоянную Больцмана kB:

m1 = ρ*kB*T/P.

Пример задачи

Известно, что плотность некоторого газа составляет 1,225 кг/м3 при атмосферном давлении 101325 Па и температуре 15 oC. Чему равна масса молекулы? О каком газе идет речь?

Поскольку нам даны давление, плотность и температура системы, то можно воспользоваться полученной в предыдущем пункте формулой, чтобы определить массу одной молекулы. Имеем:

m1 = ρ*kB*T/P;

m1 = 1,225*1,38*10-23*288,15/101325 = 4,807*10-26 кг.

Чтобы ответить на второй вопрос задачи, найдем молярную массу M газа:

M = m1*NA;

M = 4,807*10-26*6,02*1023 = 0,029 кг/моль.

Молекулы воздуха

Полученное значение молярной массы соответствует газу воздуху.

Добавить комментарий