Найти массу молекулы ацителена С2Н2 и его плотность при нормальных условиях?

Нахождение массы молекулы ацетилена

Для того чтобы найти массу молекулы нужно действовать по следующему алгоритму:

1. Найти относительную атомную массу входящих в молекулу элементов.
2. Определить молярную массу соединения.
3. Разделить молярную массу на число Авогадро (N_A).

Выполним перечисленные действия.

Ацетилен С₂Н₂ состоит из атомов углерода и водорода. По периодической таблице химических элементов Менделеева находим относительную массу атомов. Углерод имеет относительную атомную массу 12, водород имеет относительную атомную массу 1.   

Найдем молярную массу ацетилена. Для этого нужно найти сумму относительных атомных масс входящих в состав соединения атомов. 2 атома углерода имеют относительную атомную массу 12 * 2 = 24, 2 атома водорода имеют относительную атомную массу 2. Сумма 24 + 2 = 26 дает молярную массу ацетилена. Обозначим молярную массу как μ = 26 г/моль.

В одном моле вещества содержится N_A = 6 * 10²³ молекул вещества. Масса молекулы равна ее молярной массе поделенной на число Авогадро N_A = 6 * 10²³ моль^-1.

M = μ / N_A = 4,33 * 10^-23 г.

Нахождение плотности ацетилена при нормальных условиях

Нормальными условиями называют температуру 273,15 К, давление 101,325 кПа.

Для определения плотности газа при нормальных условиях нужно воспользоваться его молярной массой и молярным объемом. По закону Авогадро 1 моль идеального газа при нормальных условиях имеет объем равный V_m = 22,41 л/моль.

Плотность газа определится как ρ = μ / V_m. Подставив численные значения для ацетилена, получим: ρ = 26/22,41 = 1,16 г/л. Учитывая, что 1 г = 10^-3 кг, 1 л = 10^-3 м³,  ρ = 1,16 кг/м³.

Нормальные условия:р=101300 Па.Т=273 К.Вычислим молярную массу ацетилена, используя таблицу Менделеева:М(С2Н2)=12*2+1*2=26 г/моль = 26*10^-3 кг/моль.Уравнение Менделеева-КлапейронаpV=(m/M)*R*T, где p - давление газа, V - объем газа, m - масса газа, M - молярная масса газа, R - универсальная газовая постоянная 8,31 Дж/(моль*К) ,T - температура газа.разделим обе части на V:р=m*R*T/(M*V)=(m/V)*(R*T/M).Запишем формулу, для определения массы, через удельный вес:m=ρ*V, отсюда:ρ=m/V.Заменим и выведем плотность:р=(m/V)*(R*T/M)=ρ*(R*T/M).ρ=р*M/(R*T).Подставим числовые значения:ρ=р*M/(R*T)=101300*26*10^-3/(8,31*273)=1,16 кг/м³.Запишем выражение, для определения количества вещества:ν=m/M=N/Nа, где m - масса вещества, M - молярная масса вещества, N - число частиц, Nа - постоянная Авогадро Nа=6,023*10^23 1/моль.Масса молекулы:m0=M/Na, подставим числовые значения и найдем:m0=M/Na=26*10^-3/6,023*10^23 = 4,32*10^-26 кг.Ответ: m0=4,32*10^-26 кг, ρ=1,16 кг/м³.