Чтобы вычислить массу одной молекулы озона (O₃), углекислого газа (CO₂) и метана (CH₄), нам сначала нужно знать молекулярные массы этих веществ.
Озон (O₃):
- Молекулярная масса кислорода (O) составляет приблизительно 16 г/моль.
- Поскольку в молекуле озона три атома кислорода, мы умножаем: \[ 3 \times 16 \text{ г/моль} = 48 \text{ г/моль} \]
Углекислый газ (CO₂):
- Молекулярная масса углерода (C) составляет приблизительно 12 г/моль.
- Молекулярная масса кислорода (O) — 16 г/моль, а в углекислом газе два атома кислорода: \[ 12 \text{ г/моль} + 2 \times 16 \text{ г/моль} = 12 + 32 = 44 \text{ г/моль} \]
Метан (CH₄):
- Молекулярная масса водорода (H) приблизительно 1 г/моль, а в метане четыре атома водорода: \[ 12 \text{ г/моль (углерод)} + 4 \times 1 \text{ г/моль} = 12 + 4 = 16 \text{ г/моль} \]
Теперь, чтобы найти массу одной молекулы каждого газа, мы используем формулу для нахождения массы одной молекулы: \[ \text{масса одной молекулы} = \frac{\text{молекулярная масса (г/моль)}}{N_a} \] где \(N_a\) — число Авогадро, примерно \(6.022 \times 10^{23}\) молекул/моль.
Теперь можем вычислить массы одной молекулы:
Озон: \[ \frac{48 \text{ г/моль}}{6.022 \times 10^{23} \text{ молекул/моль}} \approx 7.97 \times 10^{-23} \text{ г} \]
Углекислый газ: \[ \frac{44 \text{ г/моль}}{6.022 \times 10^{23} \text{ молекул/моль}} \approx 7.31 \times 10^{-23} \text{ г} \]
Метан: \[ \frac{16 \text{ г/моль}}{6.022 \times 10^{23} \text{ молекул/моль}} \approx 2.66 \times 10^{-24} \text{ г} \]
Таким образом, масса одной молекулы озона составляет примерно \(7.97 \times 10^{-23}\) г, углекислого газа — \(7.31 \times 10^{-23}\) г, и метана — \(2.66 \times 10^{-24}\) г.