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:
MCO2 = MC + 2*MO = 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:
mCO2 = MCO2*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.