ЯК обчислити масу одного моля водню

Водень - найлегший газ, перший і найпростіший елемент таблиці Менделєєва. Атом його найбільш поширеного ізотопу протію складається з єдиного протона і єдиного електрона. Водень - наймасовіше речовина у Всесвіті. Саме з нього, головним чином, складаються зірки. Цей елемент знаходить широке застосування в різних галузях промисловості. Часто виникає необхідність обчислити масу якоїсь кількості водню.

Інструкція

Припустимо, вам дана така задача. Відомо, що 44,8 кубічних метрів водню важать 4 кілограми. Необхідно визначити, яка маса одного моля водню. Існує універсальне правило: один моль будь-якого газу при умовах, близьких до нормальних, займає об'єм, рівний 22,4 літрам. В одному кубічному метрі 1000 літрів. Отже, в 44,8 кубічних метрах міститься 44800 літрів. Тобто 44800 / 22,4 = 2000 молей водню. Їх маса вам відома за умовами завдання - 4 кілограми, тобто 4000 грам. Розділіть 4000/2000 = 2 грами. Така маса одного моля водню.

Можна відповісти на питання за допомогою таблиці Менделєєва. Кожному елементу в ній відведено певне місце - осередок, де міститься вся необхідна інформація. Зокрема, молекулярна маса його найбільш поширеного ізотопу, виражена в атомних одиницях маси. Подивіться в таблицю. Молекулярна маса ізотопу водню протію становить 1,008 а.е.м. Отже, молекулярна маса однієї молекули водню (з урахуванням того, що вона двухатомная) складе 2,016 а.е.м. Або округлено 2 а.е.м.

Є ще одне універсальне правило: молярна маса будь-якого елементу чисельно дорівнює його молекулярної масі, тільки виражається в інший розмірності: грам / моль. Таким чином, молярна маса водню дорівнює 2,016 грам. Округлено 2 грами.

Можна визначити масу моля водню і за допомогою рівняння Менделєєва-Клапейрона. Воно виглядає наступним чином: PV = MRT / m. Р - тиск газу, V - його об'єм, M - фактична маса, R - універсальна газова постійна, Т - температура, а m - молярна маса. Видозмінити рівняння, отримаєте: m = MRT / PV. Це рівняння справедливо для будь-якого газу, що знаходиться при умовах, близьких до нормальних. В тому числі, зрозуміло, і для водню.

Підставте у формулу відомі вам значення тиску, обсягу, маси, температури і газової постійної (рівний 8,31). Ви отримаєте шукану молярну масу водню m.