Чтобы определить число молекул в заданном объёме при нормальных условиях (н.у.), нужно воспользоваться уравнением состояния идеального газа и формулой для расчета числа молекул.
Нормальные условия (н.у.) означают:
- Температура: 0 °C (273.15 K)
- Давление: 1 атмосфера (101.3 кПа)
При нормальных условиях один моль любого идеального газа занимает объём 22.4 литра. Это значение можно использовать для расчета количества молей в данном объёме.
- Определим количество молей газа NH₃ в 224 литрах:
[ n = \frac{V}{V_m} ]
где:
- ( V ) — объём газа (224 литра),
- ( V_m ) — молярный объём газа при нормальных условиях (22.4 литра/моль).
[ n = \frac{224 \, \text{л}}{22.4 \, \text{л/моль}} = 10 \, \text{моль} ]
- Теперь, зная количество молей, определим число молекул. Для этого нужно воспользоваться числом Авогадро (( N_A )), которое равно ( 6.022 \times 10^{23} ) молекул/моль.
Число молекул (( N )) рассчитывается по формуле:
[ N = n \times N_A ]
где:
- ( n ) — количество молей (10 моль),
- ( N_A ) — число Авогадро (( 6.022 \times 10^{23} ) молекул/моль).
[ N = 10 \, \text{моль} \times 6.022 \times 10^{23} \, \text{молекул/моль} = 6.022 \times 10^{24} \, \text{молекул} ]
Таким образом, в 224 литрах аммиака (NH₃) при нормальных условиях содержится ( 6.022 \times 10^{24} ) молекул.