Какова масса 500 моль углекислого газа: подробное решение

Что такое углекислый газ, пожалуй, знает каждый школьник. Вопрос его содержания в атмосфере стоит особенно остро в последние десятилетия по причине ускорения процесса глобального потепления. В данной статье ответим на вопрос о том, какова масса 500 моль углекислого газа.

Количество вещества и молярная масса

Чтобы узнать, какова масса 500 моль газа углекислого, сначала следует разобраться с тем, что означает единица "моль". В физике она является одной из базовых единиц измерения в системе СИ. Один моль - это количество элементов, составляющих рассматриваемую систему, которое соответствует числу Авогадро. Под элементами здесь понимается совершенно любой компонент системы. Поскольку число Авогадро является огромным (6,022*10²³), то этой единицей измерения пользуются при расчетах количества молекул и атомов. Величина, измеряемая в молях, называется количеством вещества.

Молярная масса для конкретного химического соединения - это масса 1 моль его молекул. Молярные массы химических элементов измерены с учетом их изотопного состава и внесены в периодическую таблицу Менделеева.

Молярная масса для соединения вычисляется как сумма молярных масс элементов, образующих соединение, с учетом их количества в химической формуле.

500 моль углекислого газа, какова масса его?

Химическая формула этого газа записывается как CO₂. Как найти массу 500 моль газа углекислого? Очень просто, для этого необходимо определить эту массу для 1 моль, а затем полученное значение умножить на 500. Молярная масса CO₂ равна:

M_CO2 = M_C + 2*M_O = 12,0107 + 2*15,9994 = 44,0095 г/моль.

То есть 1 моль газа углекислого имеет массу чуть больше 44 граммов. Тогда масса 500 моль CO₂ составит:

m_CO2 = M_CO2*500 = 44,0095*500 = 22004,75 г ≈ 22 килограмма.

Зная, какова масса 500 моль углекислого газа, интересно определить, какой объем будет занимать она. Если этот газ будет находиться при давлении атмосферном и температуре комнатной, то он займет объем около 12,5 кубических метра.

Если же перевести полученную массу CO₂ в сухой лед (охладить ниже температуры -78,5 ^oC), плотность которого составляет около 1,5 г/см³, то она займет объем всего в 14,7 литра.