2.30. Какую массу имеют 4,48 л газа водорода (н.у.) и сколько в них содержится молекул Н2?

Сначала найдем количество вещества водорода:

$$n = \frac{V}{V_m}$$

Где:

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

Подставим значения:

$$n = \frac{4,48 \text{ л}}{22,4 \frac{\text{л}}{\text{моль}}} = 0,2 \text{ моль}$$.

Теперь найдем массу водорода:

$$m = n \cdot M$$

Где:

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

Молярная масса водорода $$H_2$$ равна:

$$M(H_2) = 2 \cdot 1 = 2 \frac{\text{г}}{\text{моль}}$$.

Подставим значения:

$$m = 0,2 \text{ моль} \cdot 2 \frac{\text{г}}{\text{моль}} = 0,4 \text{ г}$$.

Количество молекул водорода можно найти, используя число Авогадро:

$$N = n \cdot N_A$$

Где:

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

Подставим значения:

$$N = 0,2 \text{ моль} \cdot 6,02 \cdot 10^{23} \frac{\text{молекул}}{\text{моль}} = 1,204 \cdot 10^{23} \text{ молекул}$$.

Ответ: 0,4 г, $$1,204 \cdot 10^{23}$$ молекул