Чтобы рассчитать объем 100 моль ртути, нужно использовать несколько физических и химических принципов, таких как молекулярная масса вещества, его плотность и закон сохранения массы. Давайте разберемся, шаг за шагом.
1. Определение молекулярной массы ртути
Молекулярная масса ртути (Hg) в периодической таблице Менделеева равна:
MHg=200,59 г/мольM_{text{Hg}} = 200,59 , text{г/моль}
Это означает, что 1 моль ртути весит 200,59 г.
2. Рассчитываем массу 100 моль ртути
Для начала найдем массу 100 моль ртути. Масса вычисляется по формуле:
масса=количество вещества×молекулярная массаtext{масса} = text{количество вещества} times text{молекулярная масса}
масса=100 моль×200,59 г/моль=20059 гtext{масса} = 100 , text{моль} times 200,59 , text{г/моль} = 20059 , text{г}
Масса 100 моль ртути составляет 20059 г, или 20,059 кг.
3. Плотность ртути
Для того чтобы вычислить объем, нам нужна плотность ртути. Плотность ртути в жидком состоянии при комнатной температуре составляет:
ρHg=13,534 г/см3rho_{text{Hg}} = 13,534 , text{г/см}^3
Это значит, что 1 см³ ртути весит 13,534 г.
4. Рассчитываем объем 100 моль ртути
Теперь, когда у нас есть масса и плотность, можно рассчитать объем вещества. Объем можно вычислить по формуле:
V=mρV = frac{m}{rho}
где:
mm — масса вещества (в граммах),
ρrho — плотность вещества (в г/см³).
Подставляем значения:
V=20059 г13,534 г/см3V = frac{20059 , text{г}}{13,534 , text{г/см}^3}
V≈1480,7 см3V approx 1480,7 , text{см}^3
5. Переводим объем в литры
1 литр равен 1000 см³, следовательно, переводим объем в литры:
Vлитры=1480,7 см31000=1,4807 лV_{text{литры}} = frac{1480,7 , text{см}^3}{1000} = 1,4807 , text{л}
Ответ:
Объем 100 моль ртути в жидком состоянии составляет примерно 1,48 литра.
Примечание:
Если бы ртуть была в газообразном состоянии, расчет объема был бы значительно сложнее, так как нужно было бы учитывать температуру и давление, применяя уравнение состояния идеального газа (PV = nRT). Однако для ртути при комнатной температуре обычно рассматривается жидкое состояние, так как температура кипения ртути составляет 356,7°C.