Молярная масса гелия в кг моль

Молярная масса гелия

Молярная масса гелия равна 4,0026 г/моль, т.е именно столько «весит» один моль гелия. Данную величину также можно выразить в кг/кмоль.

Для того, чтобы вычислить молярную массу гелия можно использовать три способа:

1) Молярная масса вещества пропорциональная массе соответствующей структурной единицы, т.е. относительной атомной массе данного вещества (Mr), которую вычисляют, используя относительные атомные массы химических элементов, указанных в Периодической системе Д.И. Менделеева.

где κ – коэффициент пропорциональности, одинаковый для всех веществ.

Т.е. определение молярной массы гелия сводится к нахождению его относительной атомной массы.

2) Гелий – газообразное вещество (схема строения атома представлена на рис. 1). По физическим свойствам гелий наиболее близок к молекулярному водороду. Молекулярную массу газов можно определить при помощи величины молярного объема: необходимо найти объем, который занимает при нормальных условиях определенная масса гелия, а после вычислить массу 22,4 л гелия при тех же условиях.

Рис. 1. Строение атома гелия.

3) При нормальных условиях гелий ведёт себя практически как идеальный газ, поэтому величину его молярной массы можно рассчитать при помощи уравнения состояния идеального газа (уравнение Менделеева-Клапейрона):

где p – давление газа (Па), V – объем газа (м 3 ), m – масса вещества (г), M – молярная масса вещества (г/моль), Т – абсолютная температура (К), R – универсальная газовая постоянная равная 8,314 Дж/(моль×К).

Примеры решения задач

Задание Рассчитайте относительную плотность по воздуху гелия.
Решение Известно, что плотность какого-либо газа по воздуху рассчитывается как отношение молярной масса этого газа к молярной массе воздуха (29 г/моль):

Молярная масса гелия равна 4 г/моль. Тогда его плотность по воздуху будет равна:

Dair (He) = 4 / 29 = 0,1379.

Ответ Плотность гелия в воздуху равна 0,1379
Читайте также:  Можно ли разгонять видеокарту на ноутбуке
Задание Вычислите энергию ионизации для иона гелия He(1s 1 ). Объясните, почему полученное вами значение отличается от установленного экспериментальным путем (24,5 эВ).
Решение Рассчитаем энергию ионизации иона гелия He (1s 1 ):

ЕИ = R × z 2 / n 2 ,

где R – константа Ридберга равная 13,6 эВ; z–заряд атома, n – число электронов в атоме.

Порядковый номер гелия равен 2-м, значит заряд атома гелия (+2). Количество электронов в данном ионе равно 1-му.

ЕИ (He) = 13,6 × 2 2 / 1 2 ;

ЕИ (He) = 13,6 × 4 / 1 = 54,4 эВ.

Рассчитанное значение отличается от установленного экспериментальным путем потому что не учитывает эффекта экранирования.

МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА И ТЕРМОДИНАМИКА

Гелий массой m = 10 г нагрели на ΔТ = 100 К при постоянном давлении. Определить количество теплоты, переданное газу, изменение внутренней энергии и работу газа при расширении. Молярная масса гелия μ = 4·10 -3 кг/моль. Универсальная газовая постоянная R = 8,31 Дж/(моль·К).

Дано:

m = 10 г = 0,01 кг

Решение:

Теплота при изобарическом процессе

Изменение внутренней энергии при изобарическом процессе

Работа при изобарическом процессе

Ответ:

Решебник по физике за 10 класс (Г.Я Мякишев, Б.Б. Буховцев, 2000 год),
задача №2
к главе «Глава I Основы молекулярно-кинетической теории».

Найти:

Решение:
Воспользуемся таблицей Менделеева, в которой указаны относительные атомные массы химических элементов.
Относительная атомная масса водорода Mr H равна 1, а гелия Mr Hе = 4. Химическая формула водорода Н2, поэтому относительная молекулярная масса водорода Mr H2 = 2⋅1. Соответственно, молярная масса водорода равна Mr H2 = 10 -3 . Mr H2 кг/моль = 10 -3 ⋅2 кг/моль = 0,002 кг/моль. Гелий – инертный одноатомный газ, следовательно М Не = 10 -3 ⋅Mr Hе кг/моль = 10 -3 ⋅4 кг/моль = 0,004 кг/моль.

Читайте также:

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Adblock detector