Какое количество вещества электронов содержится в 10 г кофеина ответ выразите в молях округлите до десятых
Для расчёта количества вещества электронов в 10 г кофеина сначала необходимо определить, сколько молей кофеина содержится в этой массе.
Определим молекулярную массу кофеина (C₈H₁₀N₄O₂):
- Углерод (C): 12.01 г/моль
- Водород (H): 1.008 г/моль
- Азот (N): 14.01 г/моль
- Кислород (O): 16.00 г/моль
Молекулярная масса кофеина: \[ 8 \times 12.01 + 10 \times 1.008 + 4 \times 14.01 + 2 \times 16.00 = 96.08 + 10.08 + 56.04 + 32.00 = 194.20 \text{ г/моль} \]
Рассчитаем количество молей кофеина в 10 г: \[ n = \frac{m}{M} = \frac{10 \text{ г}}{194.20 \text{ г/моль}} \approx 0.0515 \text{ моль} \]
Определим количество молекул в этом количестве вещества: Используем число Авогадро (\(N_A \approx 6.022 \times 10^{23}\) молекул/моль): \[ N = n \times N_A = 0.0515 \text{ моль} \times 6.022 \times 10^{23} \text{ молекул/моль} \approx 3.10 \times 10^{22} \text{ молекул} \]
Определим количество электронов в кофеине: Кофеин (C₈H₁₀N₄O₂) содержит 8 атомов углерода, 10 атомов водорода, 4 атома азота и 2 атома кислорода. Каждый атом вносит определённое количество электронов (все атомы нейтральны, следовательно: количество электронов = количество атомов).
Количество атомов (и, следовательно, электронов): \[ 8 (C) + 10 (H) + 4 (N) + 2 (O) = 24 \text{ атома} \]
Количество электронов: \[ N_{e} = N \times 24 = (3.10 \times 10^{22} \text{ молекул}) \times 24 \approx 7.44 \times 10^{23} \text{ электронов} \]
Переведем в количество вещества: Чтобы перевести количество электронов в моли, мы можем использовать число Авогадро: \[ n_{e} = \frac{N_{e}}{N_A} = \frac{7.44 \times 10^{23}}{6.022 \times 10^{23}} \approx 1.23 \text{ моль} \]
Таким образом, количество вещества электронов в 10 г кофеина составляет примерно 1.2 моль (округлено до десятых).
