Чтобы рассчитать, во сколько раз число молекул озона в смеси меньше числа молекул кислорода, нам нужно знать молекулярные массы озона (O₃) и кислорода (O₂), а также использовать данные о концентрациях.
- Молекулярная масса кислорода (O₂) составляет примерно 32 г/моль.
- Молекулярная масса озона (O₃) составляет примерно 48 г/моль.
Сначала находим количество молей озона в 10 мг/л:
\[ \text{10 мг/л} = 0,010 \text{ г/л} \]
Теперь находим количество молей озона:
\[ \text{количество молей} = \frac{\text{масса}}{\text{молекулярная масса}} = \frac{0,010 \text{ г}}{48 \text{ г/моль}} \approx 0,0002083 \text{ моль} \]
Теперь найдем, сколько молей кислорода содержится в 1 л воздуха, используя стандартные условия (н.у.):
При нормальных условиях 1 моль газа занимает объем 22.4 л. Таким образом, количество молей газа в 1 л:
\[ \text{количество молей кислорода на 1 л} = \frac{1}{22.4} \text{ моль} \approx 0,04464 \text{ моль} \]
Теперь можем найти, во сколько раз число молекул озона меньше числа молекул кислорода. Число молекул связано с количеством молей через число Авогадро (~\( 6.022 \times 10^{23} \) молекул/моль). Рассчитаем:
- Число молекул озона:
\[ N_{O3} = 0,0002083 \text{ моль} \times 6.022 \times 10^{23} = 1,253 \times 10^{20} \text{ молекул} \]
- Число молекул кислорода:
\[ N_{O2} = 0,04464 \text{ моль} \times 6.022 \times 10^{23} = 2,688 \times 10^{22} \text{ молекул} \]
Теперь находим отношение:
\[ \text{Отношение} = \frac{N_{O2}}{N_{O3}} = \frac{2,688 \times 10^{22}}{1,253 \times 10^{20}} \approx 21,5 \]
Округляем это значение до целых:
\[ \text{Ответ} \approx 22 \]
Таким образом, число молекул озона в смеси меньше числа молекул кислорода примерно в 22 раза.