تدریس خصوصی شیمی المپیاد – پاسخ سوال ۲۴ المپیاد شیمی مرحله اول ۱۴۰۱ – محاسبه تعداد اتم های گازهای ایده آل

تدریس خصوصی المپیاد شیمی و شیمی کنکور

آموزش شیمی آنلاین (همه شهرها) و حضوری (فقط تهران)

دکتر مهدی نباتی – استاد شیمی رتبه های برتر ایران

المپیاد شیمی مرحله اول المپیاد شیمی مرحله دوم تدریس المپیاد شیمی مرحله اول تدریس المپیاد شیمی مرحله دوم تدریس خصوصی المپیاد شیمی مرحله اول

المپیاد شیمی مرحله اول المپیاد شیمی مرحله دوم تدریس المپیاد شیمی مرحله اول تدریس المپیاد شیمی مرحله دوم تدریس خصوصی المپیاد شیمی مرحله اول

سوال ۲۴ المپیاد شیمی ۱۴۰۱ مرحله اول

در یک روز مطبوع بهاری (۲۵ درجه سانتیگراد)، بر روی یک کشتی باری در بندر چابهار، یک کانتینر خالی به ابعاد ۲×۲×۷ متر قرار دارد. تعداد کل اتم های تشکیل دهنده هوای داخل این کانتینر کدام است؟

الف: ۱۰^۲۶ × ۶٫۹

ب: ۱۰^۲۳ × ۶٫۹

ج: ۱۰^۲۷ × ۱٫۴

د: ۱۰^۲۴ × ۱٫۴

المپیاد شیمی مرحله اول المپیاد شیمی مرحله دوم تدریس المپیاد شیمی مرحله اول تدریس المپیاد شیمی مرحله دوم تدریس خصوصی المپیاد شیمی مرحله اول

پاسخ:

دانش آموزان عزیزم برای حل این سوال از قانون گازهای ایده آل استفاده می کنیم.

محاسبه تعداد مول گازهای داخل کانتینر:

PV = nRT

در این رابطه:

فشار P

حجم V

تعداد مول n

ثابت جهانی گازها R

دما T

P = 1 atm

V = 2 × ۲ × ۷ = ۲۸ m³ = 28000 L

R = 0.0821 L.atm/mol.K

T = θ + ۲۷۳٫۱۵ = ۲۵ + ۲۷۳٫۱۵ = ۲۹۸٫۱۵ K

بنابراین تعداد مول گازهای ایده آل موجود در کانتینر به صورت زیر محاسبه می شود:

۱ × ۲۸۰۰۰ = n × ۰٫۰۸۲۱ × ۲۹۸٫۱۵

⇓

n = 1143.879 mol

المپیاد شیمی مرحله اول المپیاد شیمی مرحله دوم تدریس المپیاد شیمی مرحله اول تدریس المپیاد شیمی مرحله دوم تدریس خصوصی المپیاد شیمی مرحله اول

محاسبه تعداد مولکول های گازی داخل کانتینر:

تبدیل تعداد مول به تعداد مولکول از رابطه زیر به دست می آید.

کافی است تعداد مول گازها (n) در عدد آووگادرو (N_A) ضرب شود تا تعداد مولکول های گازی (N) محاسبه شود.

N = n × N_A

N = 1143.879 × ۶٫۰۲۲ × ۱۰^۲۳

⇓

N = 6.888 × ۱۰^۲۶

المپیاد شیمی مرحله اول المپیاد شیمی مرحله دوم تدریس المپیاد شیمی مرحله اول تدریس المپیاد شیمی مرحله دوم تدریس خصوصی المپیاد شیمی مرحله اول

محاسبه تعداد اتم های گازی داخل کانتینر:

با توجه به اینکه تقریبا ۹۹ درصد از حجم هوا را مولکول های دو اتمی نیتروژن N₂ و اکسیژن O₂ تشکیل می دهد، بنابراین برای به دست آوردن تعداد اتم های داخل کانتینر کافی است تعداد مولکول به دست آمده را ضرب در ۲ کنیم.

N_atom = 2 × ۶٫۸۸۸ × ۱۰^۲۶

⇓

N_atom = 1.378 × ۱۰^۲۷

المپیاد شیمی مرحله اول المپیاد شیمی مرحله دوم تدریس المپیاد شیمی مرحله اول تدریس المپیاد شیمی مرحله دوم تدریس خصوصی المپیاد شیمی مرحله اول

پاسخ صحیح:

با توجه به محاسبات انجام شده متوجه می شویم که گزینه ج پاسخ صحیح سوال ۲۴ المپیاد شیمی مرحله اول ۱۴۰۱ می باشد.

تدریس خصوصی آنلاین المپیاد شیمی تهران کرج تبریز مشهد اصفهان شیراز رشت خرم آباد ارومیه اردبیل کرمان اهواز ساری بابل کرمانشاه قم همدان سنندج زنجان

تدریس خصوصی آنلاین المپیاد شیمی تهران کرج تبریز مشهد اصفهان شیراز رشت خرم آباد ارومیه اردبیل کرمان اهواز ساری بابل کرمانشاه قم همدان سنندج زنجان

دکتر مهدی نباتی

استاد المپیاد شیمی ایران

تدریس خصوصی آنلاین المپیاد شیمی تهران کرج تبریز مشهد اصفهان شیراز رشت خرم آباد ارومیه اردبیل کرمان اهواز ساری بابل کرمانشاه قم همدان سنندج زنجان

تدریس خصوصی آنلاین المپیاد شیمی تهران کرج تبریز مشهد اصفهان شیراز رشت خرم آباد ارومیه اردبیل کرمان اهواز ساری بابل کرمانشاه قم همدان سنندج زنجان

تدریس خصوصی آنلاین شیمی کنکور و المپیاد شیمی ایران

تدریس خصوصی آنلاین المپیاد شیمی تهران کرج تبریز مشهد اصفهان شیراز رشت خرم آباد ارومیه اردبیل کرمان اهواز ساری بابل کرمانشاه قم همدان سنندج زنجان