Пример 1. Выразите в граммах массу одной молекулы СО2

Решение. Относительная молекулярная масса СО₂ равна 44,0. Следовательно, мольная масса СО₂ равна 44,0 г/моль. В
1 моле СО₂ содержится 6,02×10²³ молекул. Отсюда находим массу одной молекулы: М молекулы = 44,0: (6,02 × 10²³) = 7,31×10^{-23 г.}

Согласно закону Авогадро, в равных объемах любых газов, взятых при одной и той же температуре и одинаковом давлении, содержится одинаковое число молекул.

Иными словами, одно и то же число молекул любого газа занимает при одинаковых условиях один и тот же объем. Вместе с тем 1 моль любого газа содержит одинаковое число молекул. Следовательно, при одинаковых условиях 1 моль любого газа занимает один и тот же объем. Этот объем называется мольным объемом газа и при нормальных условиях (0 °С, давление 101,325 кПа) равен 22,4 л.

Объемным содержанием газа в газовой смеси называется часть объема газовой смеси, которую занимало бы содержащееся в ней количество данного газа при той же температуре и парциальном давлении, равном общему давлению газовой смеси. Эта величина может быть выражена в долях общего объема (объемная доля) или в процентах от общего объема (% по объему).

Например, утверждение «содержание диоксида углерода в воздухе составляет 0,03% (об.)» означает, что при парциальном давлении СО₂, равном общему давлению воздуха, и при той же температуре диоксид углерода, содержащийся в воздухе, займет 0,03 % общего объема, занимаемого воздухом.

Пример 2. Сколько молей кислорода находится в 1 л воздуха, если объемное содержание его составляет 21 % (н.у.)?

Решение. При нормальных условиях кислород, содержащийся в 1 л воздуха, займет объем 0,21 л. Зная мольный объем кислорода, находим число его молей в 0,21 л О₂:

1 моль занимает объем 22,4 л

х молей занимает объем 0,21 л

х = 0,21/22,4 = 0,093 моля O₂.

Пример 3. Определите объем, занимаемый 5,25 г азота при 26 °С и давлении 98,9 кПа (742 мм рт. ст.).

Решение. Зная мольный объем и мольную массу
(28,0 г/моль) азота, находим объем, который будут занимать 5,25 г азота при нормальных условиях

28,0 г азота занимают объем 22,4 л

5,25 г азота занимают объем V_o

откуда V_o = 5,25 х 22,4/28,0 = 4,2 л.

Затем приводим полученный объем к указанным в задаче условиям:

V = P_oV_oT_o / (РТ_о) = 101,3 х 4,2 x 299 / (98,9 x 273) = 4,71 л.