概念を理解する
* モル質量: 1モルの物質の質量(モルあたりのグラム)。
* 理想的なガス法: pv =nrt、ここ:
* P =圧力(ATM)
* v =ボリューム(リットル)
* n =モル数
* r =理想的なガス定数(0.0821 L・atm/mol・k)
* T =温度(ケルビンで)
問題を解決する手順
1。温度をケルビンに変換:
101°C + 273.15 =374.15 K
2。標準圧力を想定: 問題は圧力を指定していないため、標準圧力(1 atm)を想定します。
3。理想的なガス法を使用してボリュームを見つける:
*ボリューム(V)を解決するには、理想的なガス法を再配置する必要があります。
v =nrt / p
*モル数(n)の数はまだわかりませんが、サンプルの質量とモル質量(計算)を使用して見つけることができます。
4。モル数を計算します:
*「m」を炭化水素の臼歯質量とします。
* n =質量 /モル質量=0.482 g / m
5。理想的なガス法に代わる:
* v =(0.482 g / m) * 0.0821 L・atm / mol・k * 374.15 k / 1 atm
*単純化:v =(14.84 / m)l
6。ボリュームをモル質量に関連付けます:
*炭化水素には5つの炭素があることがわかっています。炭化水素の一般式はCNH(2N+2)で、「n」は炭素原子の数です。
* 5炭素炭化水素の場合、式はC5H12になります。
* 5炭素炭化水素のモル質量は、(5 * 12.01 g/mol) +(12 * 1.01 g/mol)=72.15 g/molと推定できます。
7。モル質量を解く:
* Mの観点から体積(v)の式があり、炭化水素の体積はそのモル質量に直接比例していることがわかっています。 したがって、私たちは言うことができます:
v≈k * m(ここではkは定数)
* C5H12で推定モル質量72.15 g/molを使用して、定数「K」を解くことができます。
K≈V /m≈(14.84 L / 72.15 g / mol)
*以前に導き出した理想的なガス法方程式を使用して、実際のモル質量(m)を見つけることができます。
v =(14.84 / m)l≈k * m
m²≈14.84l / k
m²≈14.84l *(72.15 g / mol / 14.84 L)
m²≈72.15g²/mol²
m≈8.5g/mol
したがって、5炭素炭化水素のおおよそのモル質量は8.5 g/molです。
重要な注意: この計算は、理想的なガスの挙動を想定しています。現実世界のガスは、特に高い圧力や低温で理想的な行動から逸脱する場合があります。