Сколько весит 1 литр азота при нормальных условиях ?!

Калинина Мария Игоревна

Преподаватель химии СУНЦ МГУ

Проверено учителем

При нормальных условиях (н.у.), под которыми в химии и физике обычно подразумеваются температура T=0cap T equals 0 °C (273,15 K) и давление P=101,325cap P equals 101 comma 325 кПа (1 атм), масса одного литра азота составляет приблизительно 1,25 грамма. Ниже приведен подробный расчет и обоснование этого значения. Теоретическое обоснование Для определения массы газа используется закон Авогадро и уравнение состояния идеального газа. Согласно закону Авогадро, один моль любого идеального газа при нормальных условиях занимает объем Vm=22,414cap V sub m equals 22 comma 414 литра. Пошаговый расчет

  1. Определение молярной массы:
    Азот в свободном состоянии существует в виде двухатомной молекулы N2cap N sub 2. Атомная масса азота по таблице Менделеева составляет примерно 14,007 г/моль. Следовательно, молярная масса молекулярного азота:
    M(N2)=2×14,007=28,014 г/мольcap M open paren cap N sub 2 close paren equals 2 cross 14 comma 007 equals 28 comma 014 г/моль Расчет плотности (массы 1 литра):
    Плотность газа ρrho при нормальных условиях вычисляется путем деления молярной массы на молярный объем:
    ρ=MVmrho equals the fraction with numerator cap M and denominator cap V sub m end-fraction ρ=28,014 г/моль22,414 л/моль1,2505 г/лrho equals the fraction with numerator 28 comma 014 г/моль and denominator 22 comma 414 л/моль end-fraction is approximately equal to 1 comma 2505 г/л

Влияние условий на вес Важно различать «нормальные условия» (Standard Temperature and Pressure — STP) и «стандартные условия», так как в разных стандартах значения могут варьироваться:

Условия ТемператураДавлениеМасса 1 литра N2cap N sub 2
Нормальные (ГОСТ/IUPAC)0 °C101,325 кПа~1,250 г
Стандартные (SATP)25 °C100 кПа~1,131 г
Технические (20 °C)20 °C101,325 кПа~1,165 г

Физический вес (с учетом выталкивающей силы) Стоит отметить, что если взвешивать 1 литр азота на весах в воздушной среде, весы покажут 0 грамм (за вычетом веса тары), так как плотность азота практически идентична плотности окружающего воздуха (воздух на 78% состоит из азота). Указанная масса 1,25 г — это истинная масса вещества (масса в вакууме). Я могу рассчитать массу азота для других параметров давления и температуры или перевести этот объем в состояние жидкого азота. Хотите, чтобы я это сделал?

Форма ответа

Ваш аватар