2.31. Какой объём займут (н.у.) и какую массу будут иметь 3,01×1023 молекул газа хлора Сl2?

Сначала найдем количество вещества хлора:

$$n = \frac{N}{N_A}$$

Где:

• $$n$$ - количество вещества, моль;
• $$N$$ - число молекул;
• $$N_A$$ - число Авогадро ($$6,02 \cdot 10^{23} \frac{\text{молекул}}{\text{моль}}$$).

Подставим значения:

$$n = \frac{3,01 \cdot 10^{23} \text{ молекул}}{6,02 \cdot 10^{23} \frac{\text{молекул}}{\text{моль}}} = 0,5 \text{ моль}$$.

Теперь найдем объем хлора:

$$V = n \cdot V_m$$

Где:

• $$V$$ - объем газа, л;
• $$n$$ - количество вещества, моль;
• $$V_m$$ - молярный объем газа (при н.у. $$V_m = 22,4 \frac{\text{л}}{\text{моль}}$$).

Подставим значения:

$$V = 0,5 \text{ моль} \cdot 22,4 \frac{\text{л}}{\text{моль}} = 11,2 \text{ л}$$.

Теперь найдем массу хлора:

$$m = n \cdot M$$

Где:

• $$m$$ - масса вещества, г;
• $$n$$ - количество вещества, моль;
• $$M$$ - молярная масса вещества, г/моль.

Молярная масса хлора $$Cl_2$$ равна:

$$M(Cl_2) = 2 \cdot 35,5 = 71 \frac{\text{г}}{\text{моль}}$$.

Подставим значения:

$$m = 0,5 \text{ моль} \cdot 71 \frac{\text{г}}{\text{моль}} = 35,5 \text{ г}$$.

Ответ: 11,2 л, 35,5 г