Чтобы определить, сколько молекул растворённого вещества содержится в 1 см³ полученного раствора, давайте сначала рассчитаем общее количество молекул сульфата меди(II) с пятиводным кристаллогидратом (CuSO₄·5H₂O), который был растворён.
Находим молекулярную массу CuSO₄·5H₂O:
- Cu (медть): 63.55 г/моль
- S (сера): 32.07 г/моль
- O (кислород): 16.00 г/моль (в CuSO₄: 4 атома O) + 5 атомов O в 5H₂O
- H (водород): 1.01 г/моль (в 5H₂O: 10 атомов H)
Теперь суммируем: \[ M = 63.55 + 32.07 + (4 \times 16.00) + (5 \times (2 \times 1.01)) = 63.55 + 32.07 + 64.00 + 10.10 = 169.72 \text{ г/моль} \]
Находим количество вещества (в молях): Мы знаем, что в растворено 2.5 г CuSO₄·5H₂O. Теперь используем формулу для расчёта: \[ n = \frac{m}{M} = \frac{2.5 \text{ г}}{169.72 \text{ г/моль}} \approx 0.0147 \text{ моль} \]
Определяем количество молекул: Используем число Авогадро (\(N_A \approx 6.022 \times 10^{23}\) молекул/моль): \[ N = n \times N_A \approx 0.0147 \text{ моль} \times 6.022 \times 10^{23} \text{ молекул/моль} \approx 8.84 \times 10^{22} \text{ молекул} \]
Находим количество молекул в 1 см³ раствора: Объём всего раствора составляет 2000 л или 2,000,000 см³. Следовательно, количество молекул в 1 см³ будет: \[ N_{1 \, \text{см}^3} = \frac{N}{2,000,000 \text{ см}^3} \approx \frac{8.84 \times 10^{22} \text{ молекул}}{2,000,000 \text{ см}^3} \approx 4.42 \times 10^{16} \text{ молекул/см}^3 \]
Таким образом, в 1 см³ полученного раствора содержится примерно \(4.42 \times 10^{16}\) молекул CuSO₄·5H₂O.