89.6Lの窒素に含まれる窒素原子の個数を求める方法

89.6Lの窒素ガスに含まれる窒素原子の個数を求めるには、気体の体積とアボガドロ定数を利用する必要があります。この記事では、その計算方法を簡潔に解説し、ステップバイステップで窒素原子の個数を求める方法を紹介します。

窒素の分子量と気体の性質

まず、窒素ガス(N2)の性質について理解することが重要です。窒素は分子式N2で示され、1分子は2つの窒素原子で構成されています。したがって、窒素ガス1モルには窒素原子が2モル含まれていることになります。

また、理想気体の状態方程式を用いることで、一定の温度と圧力での気体の体積はモル数に比例します。常温・常圧（STP）の条件下で、1モルの気体は22.4Lの体積を占めます。

計算のステップ：窒素ガスのモル数を求める

まず、89.6Lの窒素ガスが何モルに相当するかを計算します。STP条件で1モルの気体は22.4Lの体積を持つため、次の計算式を使います。

モル数 = 体積 ÷ 22.4L

89.6L ÷ 22.4L = 4モル

つまり、89.6Lの窒素ガスには4モルの窒素ガスが含まれています。

窒素原子の個数を求める

次に、この4モルの窒素ガスに含まれる窒素原子の個数を求めます。アボガドロ定数は1モルあたり約6.022×10^23個の粒子を示します。したがって、4モルの窒素ガスには次の計算で窒素原子の個数が求められます。

窒素原子の個数 = モル数 × アボガドロ定数

4モル × 6.022×10^23個/モル = 2.4088×10^24個

つまり、89.6Lの窒素ガスには約2.41×10^24個の窒素原子が含まれていることがわかります。

まとめ

89.6Lの窒素ガスに含まれる窒素原子の個数は、約2.41×10^24個です。これは、気体の体積とアボガドロ定数を用いて計算することができ、窒素ガス1モルあたりの体積が22.4Lであることを利用することで求められます。こうした計算方法を理解することで、気体に関する問題を効率的に解決することができます。