8. Рассчитайте количество вещества, массу и объём (н. у.), содержащей 9,03 · 10²³ атомов азота.

Для решения данной задачи необходимо воспользоваться следующими формулами:

• $$n = \frac{N}{N_A}$$, где $$n$$ - количество вещества, $$N$$ - число частиц (атомов в данном случае), $$N_A$$ - число Авогадро ($$6,02 \cdot 10^{23}$$ моль⁻¹)
• $$m = n \cdot M$$, где $$m$$ - масса вещества, $$M$$ - молярная масса вещества
• $$V = n \cdot V_m$$, где $$V$$ - объем газа, $$V_m$$ - молярный объем газа (22,4 л/моль при нормальных условиях)

1. Рассчитаем количество вещества азота:

$$n(N) = \frac{9,03 \cdot 10^{23}}{6,02 \cdot 10^{23} \frac{\text{атом}}{\text{моль}}} = 1,5 \text{ моль}$$

2. Рассчитаем массу азота. Молярная масса атомарного азота (N) равна 14 г/моль:

$$m(N) = 1,5 \text{ моль} \cdot 14 \frac{\text{г}}{\text{моль}} = 21 \text{ г}$$

3. Азот в нормальных условиях существует в виде двухатомной молекулы N₂. Значит, рассчитанное количество вещества относится к атомарному азоту. Однако, для расчета объема нам понадобится количество вещества молекулярного азота (N₂). Поскольку каждый моль N₂ содержит 2 моль N, то:

$$n(N_2) = \frac{n(N)}{2} = \frac{1,5 \text{ моль}}{2} = 0,75 \text{ моль}$$

4. Рассчитаем объем азота N₂:

$$V(N_2) = 0,75 \text{ моль} \cdot 22,4 \frac{\text{л}}{\text{моль}} = 16,8 \text{ л}$$

Ответ: Количество вещества: 1,5 моль (N), масса: 21 г (N), объем: 16,8 л (N₂)