8.3.2.23:M(O2) = 31,9988 g/mol
Dichte NO = 0,2579 g/L
Dichte O2 = 0,2749 g/L.
Dichte = m/V
Bei gleicher Temperatur T und gleichem Druck p nehmen (ideale) Gase das gleiche Volumen V ein. Da das Volumen bei beiden daher gleich ist, die Dichten aber nicht, unterscheiden sich die Masse nur aufgrund der unterschiedlichen Atommassen.
n = m/M
Für O2 ist das
n = 0,2749/31,9988 = 0,00859 mol
Ein Liter NO muss bei gleichen Bedingungen auch 0,00859 mol enthalten. Daher können wir die Formel umformen
M = m/n
und einsetzen
M = 0,2579/0,00859 = 30.023
Zum Vergleich: Der theoretische Wert liegt bei 14.00674 + 15.9994 = 30.00614 g/mol (wenn man sich die Masse von NO über's Periodensystem ausrechnet). Die Masse 14 g/mol ist die Masse eines Stickstoffatoms, also hat sich der Prof da vermutlich vertan.
8.3.2.24:79 mol% N2, 20% O2 und 1% Ar
M(N2) = 28 g/mol
M(O2) = 32 g/mol
M(Ar) = 40 g/mol
Bei einer reinen Stickstoffatmosphäre, hast du 100% Stickstoff. Die Masse wäre also 28 * 1. In der Luft sind es nur 79%, also 28 * 0.79. So berechnest du dir die mittlere Masse:
0.79 * 28 + 0.2 * 32 + 0.01 * 40 = 28.92 g/mol
b.) Die genannten Bedingungen sind Standardbedingungen. Bei Standardbedingungen nimmt ein Mol eines idealen Gases (nehmen wir hier an) 22,4 L ein. Wie gerade berechnet, wiegt ein Mol 28.92 g. Das musst du jetzt einfach nur in die Formel der Dichte einsetzen
Dichte = m/V = 28.92 / 22.4 = 1.3 g/L.
Bsp 8.3.2.15:Ich weiß nicht ob hier eine Angabe fehlt, oder ob er will dass man sich zuerst die molare Masse der Luft berechnet... jedenfalls hab ich oben beschrieben wie's geht, also rechnen wir damit
M(Luft) = 28.92 g/mol
In SI-Einheiten sind das 0.02892 kg/mol
Die Universelle Gaskonstante Rm ist 8.314. Dividiert man sie durch die molare Masse, so erhält man die spezifische Gaskonstante.
Rs = Rm/M = 8.314 / 0.02892 = 287,48 J/kgK
Die Gasgleichung kann man umformen, und eine Form der Gasgleichung ist:
p = Dichte * Rs * T
Umgeformt ist das:
p / (Rs * T) = Dichte
Jetzt einfach nur einsetzen:
Spitze:
93325,4 / (287,48 * (10+273,15)) = 1,146 kg/m³
Fuß:
101324,72 / (287,48 * (30+273,15)) = 1,162 kg/m³
Hoffe das hiflt!
LG