Задача 1: Определите молярную массу воды и затем массу одной молекулы воды.
Решение:
Определение молярной массы воды: Химическая формула воды — H₂O. Это означает, что молекула воды состоит из двух атомов водорода и одного атома кислорода.
- Относительная атомная масса водорода (H) = 1,00797 г/моль.
- Относительная атомная масса кислорода (O) = 15,9994 г/моль.
Чтобы найти молярную массу воды (M), нужно выполнить следующие вычисления:
\[ M(H₂O) = 2 \cdot M(H) + 1 \cdot M(O) \]
Подставляем значения:
\[ M(H₂O) = 2 \cdot 1,00797 + 1 \cdot 15,9994 \]
\[ M(H₂O) = 2,01594 + 15,9994 = 18,01534 \text{ г/моль} \]
Таким образом, молярная масса воды:
\[ M \approx 18 \text{ г/моль} \]
Масса одной молекулы воды: В одном моле вещества содержится \(N_A\) молекул, где \(N_A\) — число Авогадро, равное примерно \(6,02 \times 10^{23}\) молекул/моль.
Чтобы найти массу одной молекулы воды, мы используем формулу:
\[ m = \frac{M}{N_A} \]
Подставляем значения:
\[ m = \frac{0,018 \text{ кг/моль}}{6,02 \times 10^{23} \text{ молекул/моль}} \]
Переведем массу в граммы:
\[ m = \frac{18 \text{ г/моль}}{6,02 \times 10^{23} \text{ молекул/моль}} \approx 2,99 \times 10^{-24} \text{ г} \]
Таким образом, масса одной молекулы воды составляет примерно \(2,99 \times 10^{-24}\) г.
Ответ: Молярная масса воды составляет 18 г/моль, а масса одной молекулы воды — примерно \(2,99 \times 10^{-24}\) г.