Для того чтобы решить эту задачу, нам нужно понять, какое количество молекул озона (O₃) содержится в смеси, и как оно соотносится с количеством молекул кислорода (O₂) в той же смеси.
Сначала определим молекулярные массы озона и кислорода:
- Молекулярная масса кислорода (O₂) составляет примерно 32 г/моль (16 г/моль для одного атома кислорода, и их два в молекуле).
- Молекулярная масса озона (O₃) составляет примерно 48 г/моль (16 г/моль для каждого из трех атомов кислорода).
Если у нас есть 30 мг озона, это равно: 30 мг = 0,03 г
Теперь мы можем рассчитать количество молей озона в смеси: Количество молей озона = масса озона / молекулярная масса озона Количество молей озона = 0,03 г / 0,048 г/моль ≈ 0,625 моль
Теперь, если мы рассмотрим, что в смеси присутствует только кислород (в данном случае предположим, что кислорода в смеси в 10 раз больше по массе, чтобы было удобно считать), то мы имеем:
- 300 мг кислорода = 0,3 г. Количество молей кислорода = 0,3 г / 0,032 г/моль ≈ 9,375 моль
Теперь мы можем сравнить количество молекул:
- Молекул озона = 0,625 моль × 6,022 × 10²³ (число Авогадро)
- Молекул кислорода = 9,375 моль × 6,022 × 10²³
Теперь, чтобы найти отношение числа молекул озона к числу молекул кислорода, мы делим количество молекул озона на количество молекул кислорода: Отношение = (0,625 / 9,375) = 1/15
Следовательно, число молекул озона в этой смеси меньше числа молекул кислорода в 15 раз.