Молекулярная масса углекислого газа

Теория:

Молекулярная масса углекислого газа (СО₂) это масса одной молекулы вещества, выраженная в атомных единицах массы (а.е.м.).

Поэтому она рассчитывается как сумма атомных масс входящих в ее состав элементов.

Молекулярную массу каждого химического элемента можно найти в таблице химических элементов Менделеева.

Как вычислить молекулярную массу углекислого газа (СО₂)

Молекулярная масса углекислого газа рассчитывается как сумма атомных масс входящих в его состав элементов:

Атомная масса углерода (С) ≈ 12.01 а.е.м.

Атомная масса кислорода (О) ≈ 15.99 а.е.м.

Поэтому молекулярная масса составляет:

Mr(СО₂) = Ar(С) + (2 х Ar(О)) = 12.01 + (2 х 15.99) = 12.01 + 31.98 ≈ 43.99

Молярная масса углекислого газа которая численно равна молекулярной массе, составляет примерно 44.00 г/моль.

Часто используют округленные значения атомных масс (С = 12.01, О = 15.99), в этом случае молекулярная масса будет: 44 а.е.м.

Процентное содержание элементов в углекислом газе (СО₂)

Процентное содержание элементов в углекислом газе (СО₂) рассчитывается на основе его молекулярной массы.

Молекулярная масса ≈ 44.00 а.е.м.

Если использовать более точные атомные массы:

С ≈ 12.01, О ≈ 15.99 а.е.м.

Если использовать округленные значения (С ≈ 12, О ≈ 16 а.е.м.), то молекулярная масса будет ≈ 44 а.е.м.

Рассчитаем процентное содержание, используя округленные значения для простоты:

1. Масса углерода (С):

В молекуле СО₂ содержится 1 атом углерода.
Общая масса углерода = 12 а.е.м.

2. Масса кислорода (О):

В молекуле СО₂содержится 2 атома кислорода.
Масса кислорода = 16 х 2 = 32 а.е.м.

3. Общая молекулярная масса (СО₂):

12 а.е.м. + 32 а.е.м. = 44 а.е.м.

4. Процентное содержание углерода:

(Масса углерода / Молекулярная масса СО₂) × 100% = (12 / 44) × 100% ≈ 27.27 %

5. Процентное содержание кислорода:

(Масса кислорода / Молекулярная масса СО₂) × 100% = (32 / 44) × 100% ≈ 72.73 %

Таким образом, в углекислом газе содержится примерно:

27.27 % углерода
72.73 % кислорода

Если использовать более точные атомные массы, процентные содержания будут немного отличаться.

Пример решения:

Вычислите массу углекислого газа (CO₂), количество вещества которого составляет 0,5 моль.

Для решения задачи вам понадобятся относительные атомные массы элементов:

Углерод (C) ≈ 12 а.е.м.
Кислород (O) ≈ 16 а.е.м.

Решение:

1. Найдем относительную молекулярную массу углекислого газа (Mr(CO₂)):

Mr(CO₂) = Ar(C) + 2 × Ar(O) = 12 + 2 × 16 = 12 + 32 = 44

2. Молярная масса углекислого газа (M(CO₂)) численно равна относительной молекулярной массе, но имеет единицу измерения г/моль:

M(CO₂) = 44 г/моль

3. Используем формулу для нахождения массы вещества:

Масса (m) = Количество вещества (n) × Молярная масса (M)

4. Подставляем известные значения:

m(CO₂) = 0,5 моль × 44 г/моль = 22 г

Ответ: Масса углекислого газа, количество вещества которого составляет 0,5 моль, равна 22 граммам.

Часто задаваемые вопросы

Как рассчитать молекулярную массу углекислого газа?

Для этого нужно сложить атомные массы углерода и кислорода, причем обязательно нужно учитывать сколько атомом этих веществ:

12.01 + (2 х 15.99) = 12.01 + 31.98 ≈ 43.99 г/моль. Если округлить 44 г/моль.

Какова масса молекулы CO2 в кг?

Для этого нужно взять молярную массу СО2 и разделить на постоянную Авогадро (Nᴀ):

44.01 / 6.022 × 10²³ = 7.31 × 10^-23

Перевести граммы в килограммы:

1 г = 0.001 кг = 10^-3 кг.

7.31 × 10^-23 г/молекулу х (10^-3 кг / 1 г) = 7.31 × 10^-26 кг/молекулу.

Следовательно масса молекулы CO² в кг = 7.31 × 10^-26 кг/молекулу.