В сосуде вместимостью V=20 л находится азот массой m=14 г. Определите концентрацию молекул азота в сосуде

Для решения задачи определим концентрацию молекул азота $n$, которая выражается формулой:

где $N$ — количество молекул, а $V$ — объём сосуда.

1. Найдём количество молекул $N$:

Количество молекул связано с числом молей $\nu$ через число Авогадро ($N_A$):

где $N_A = 6.022 \cdot 10^{23} \, \text{молекул/моль}$.

Число молей $\nu$ выражается через массу вещества $m$ и его молярную массу $M$:

Молярная масса азота ($N_2$) равна $M = 28 \, \text{г/моль}$, так как азот состоит из двух атомов, а атомная масса одного атома азота составляет $14 \, \text{г/моль}$.

Подставляем данные:

Теперь найдём количество молекул:

2. Рассчитаем концентрацию:

Концентрация молекул определяется как количество молекул на единицу объёма:

Объём сосуда $V = 20 \, \text{л} = 20 \cdot 10^{-3} \, \text{м}^3$.

Подставляем значения:

Выполняем деление:

Ответ:

Концентрация молекул азота в сосуде составляет: