5. Найдите плотности (массу 1 л) следующих газов (н. у.): а) углекислого газа $$CO_2$$; б) сернистого газа $$SO_2$$; в) аммиака $$NH_3$$; г) метана $$CH_4$$. 6. Найдите плотность кислорода: а) по водороду; б) по воздуху. 7. Одно из газообразных соединений углерода с кислородом массой 6,25 г занимает (н. у.) объём, равный 5 л. Определите молярную массу соединения.

5. Плотность газа при нормальных условиях (н. у.) можно рассчитать, зная его молярную массу. Молярный объем любого газа при н. у. составляет 22,4 л/моль. Плотность ($$\rho$$) равна отношению массы к объему: $$\rho = \frac{M}{V_m}$$, где $$M$$ — молярная масса газа (г/моль), $$V_m$$ — молярный объем (22,4 л/моль). а) Углекислый газ ($$CO_2$$): Молярная масса $$CO_2$$ (M) = 12 (C) + 2 × 16 (O) = 44 г/моль. $$\rho(CO_2) = \frac{44 \text{ г/моль}}{22.4 \text{ л/моль}} = 1.96 \text{ г/л}$$ б) Сернистый газ ($$SO_2$$): Молярная масса $$SO_2$$ (M) = 32 (S) + 2 × 16 (O) = 64 г/моль. $$\rho(SO_2) = \frac{64 \text{ г/моль}}{22.4 \text{ л/моль}} = 2.86 \text{ г/л}$$ в) Аммиак ($$NH_3$$): Молярная масса $$NH_3$$ (M) = 14 (N) + 3 × 1 (H) = 17 г/моль. $$\rho(NH_3) = \frac{17 \text{ г/моль}}{22.4 \text{ л/моль}} = 0.76 \text{ г/л}$$ г) Метан ($$CH_4$$): Молярная масса $$CH_4$$ (M) = 12 (C) + 4 × 1 (H) = 16 г/моль. $$\rho(CH_4) = \frac{16 \text{ г/моль}}{22.4 \text{ л/моль}} = 0.71 \text{ г/л}$$ 6. Плотность газа по другому газу рассчитывается как отношение молярных масс этих газов. а) Плотность кислорода ($$O_2$$) по водороду ($$H_2$$): Молярная масса $$O_2$$ = 2 × 16 = 32 г/моль. Молярная масса $$H_2$$ = 2 × 1 = 2 г/моль. $$ D_{H_2}(O_2) = \frac{M(O_2)}{M(H_2)} = \frac{32 \text{ г/моль}}{2 \text{ г/моль}} = 16$$ б) Плотность кислорода ($$O_2$$) по воздуху: Средняя молярная масса воздуха ≈ 29 г/моль. $$ D_{\text{воздух}}(O_2) = \frac{M(O_2)}{M_{\text{воздух}}} = \frac{32 \text{ г/моль}}{29 \text{ г/моль}} = 1.10$$ 7. Чтобы определить молярную массу соединения, используем уравнение состояния идеального газа: $$PV = nRT$$ Где: $$P$$ = давление (н. у. = 1 атм или 101,325 Па), $$V$$ = объем (5 л = 0,005 м³), $$n$$ = количество вещества (моль), $$R$$ = универсальная газовая постоянная (8,314 Дж/(моль·К)), $$T$$ = температура (н. у. = 273,15 K). Сначала определим количество вещества (n): $$n = \frac{PV}{RT} = \frac{101325 \text{ Па} \cdot 0.005 \text{ м}^3}{8.314 \text{ Дж/(моль·К)} \cdot 273.15 \text{ К}} = \frac{506.625}{2271.08} = 0.223 \text{ моль}$$ Теперь определим молярную массу (M): $$M = \frac{m}{n} = \frac{6.25 \text{ г}}{0.223 \text{ моль}} = 28.03 \text{ г/моль}$$ Молярная масса соединения равна 28.03 г/моль.