Уравнение за идеален газ, пример 4

Ще продължим с още няколко примера, за да придобиеш лекота в употребата на уравнението за идеалния газ, PV = nRT. Дадени са 98 милилитра непознат газ. В задачата е написано тежест, но ще използвам маса: масата му е 0,081 грама. Не е правилно да се казва, че тежи 0,081 грама. Това е маса. Тежестта се измерва в нютони по метричната система, при стандартна температура и налягане. Търсим моларната маса на този газ. Тук се търси масата на един мол. Това е моларната маса. Можем да заместим известните в уравнението PV = nRT. Знаем какви са стандартните температура и налягане. Стандартната температура е 273 градуса по Келвин. Стандартното налягане е 1 атмосфера. Даден ни е също и обемът: 98 милилитра. От това можем да намерим колко мола има. Сега ще го направя. Можем да помислим за един мол идеален газ при стандартна температура и налягане, направихме го в предпоследното видео. Видяхме, че 1 мол идеален газ при стандартна температура и налягане заема обем от 22,4 литра. Не обичам да запомням числа, но това е полезно да се запомни, за да решаваш по-бързо задачите от този материал. Винаги можеш и да го намериш, ако знаеш стандартната температура и налягане, чрез формулата PV = nRT. И така, след като вече знаем, че 1 мол заема 22,4 литра, то колко мола ще са тук? Да ги обозначим като х мола. Искаме да намерим колко мола имаме от нашия газ, от който имаме 98 милилитра или 0,098 литра. Заместваме стойностите в пропорционалното уравнение и ще намерим колко мола имаме от този газ. Щом 1 мол заема 22,4 литра, то търсеният брой молове заема 0,098 литра. И в двата случая е идеален газ. Оттук следва равенството 22,4 по х равно на 0,098. Намираме х, като разделим 0,098 на 22,4. Измерва се, разбира се, в молове. 0,098 делено на 22,4 е равно на 0,004375 мола. Дадено ни е, че това количество има маса, равна на 0,081 грама. Колко грама на мол са това? Тук имам 0,081 грама, а току-що открихме, че имаме 0,04375 мола газ. Колко грама на мол е този газ? Да пресметнем. 0,081 делено на 0,004375 е равно на 18,51. Получихме 18,5 грама на мол. Тук става интересно. Намерихме моларната маса на мистериозното вещество. То заема 98 милилитра обем и има маса 0,081 грама при стандартна температура и налягане, намерихме, че моларната му маса е 18,5 грама за мол. Можем ли да познаем каква е тази молекула? Моларната ѝ маса е 18,5 гр/мол. Мога да предположа, макар и не съвсем точно, че това може да е водата. Молекулата на водата е H2O. Записвам я в синьо, все пак е вода. Масата на 1 водороден атом е единица. Помни, че в обикновения си вид водородният атом няма неутрон, в същността си е само един протон и един електрон, значи атомната му маса е 1, което е моларна маса 1 грам. Кислородният атом има моларна маса 16 грама. Имаме 2 водородни атома, значи 16 + 2, което е 18. Изглежда мистериозната ни молекула е вода.