Какой объём займёт 1 моль азота при нормальных условиях?

При нормальных условиях (0°C и 1 атм) 1 моль азота займет объем примерно 22,4 литра.

1 моль любого газа при нормальных условиях (температура 0°C и давление 1 атм) занимает объем 22,4 литра. Следовательно, 1 моль азота также будет занимать 22,4 литра при нормальных условиях.

При нормальных условиях (н.у.), которые определяются как температура 0 °C (273,15 K) и давление 1 атмосфера (101,325 кПа), 1 моль любого идеального газа занимает объём, называемый молярным объёмом. Для идеального газа этот объём составляет приблизительно 22,414 литра.

Азот (N₂) в газообразной форме при нормальных условиях ведет себя приблизительно как идеальный газ. Поэтому 1 моль азота также займёт объём около 22,414 литра.

Этот объём можно рассчитать, используя уравнение состояния идеального газа:

[ PV = nRT ]

где:

• ( P ) — давление (в паскалях),
• ( V ) — объём (в кубических метрах),
• ( n ) — количество вещества в молях,
• ( R ) — универсальная газовая постоянная ((8,314 \, \text{м}^3 \cdot \text{Па} \cdot \text{моль}^{-1} \cdot \text{К}^{-1})),
• ( T ) — температура в кельвинах.

Подставив значения для нормальных условий (( P = 101325 \, \text{Па} ), ( T = 273,15 \, \text{K} ), ( n = 1 \, \text{моль} )), получим:

[ V = \frac{nRT}{P} = \frac{(1 \, \text{моль}) \times (8,314 \, \text{м}^3 \cdot \text{Па} \cdot \text{моль}^{-1} \cdot \text{К}^{-1}) \times (273,15 \, \text{K})}{101325 \, \text{Па}} \approx 0,022414 \, \text{м}^3 ]

Конвертируя кубические метры в литры ((1 \, \text{м}^3 = 1000 \, \text{л})), получаем:

[ V \approx 22,414 \, \text{л} ]

Таким образом, 1 моль азота при нормальных условиях займёт объём приблизительно 22,414 литра.