Для лечения некоторых внутренних воспалений используют озоно-кислородные смеси с небольшим содержанием озона О *индекс 3. Одна из таких смесей содержит 10 мг/л (н.у.) озона. Во сколько раз число молекул озона в такой смеси меньше числа молекул кислорода? Ответ Покруглите до целых
Для решения этой задачи сначала нужно узнать, сколько молекул озона (O₃) и кислорода (O₂) содержится в 10 мг/л озона, а затем вычислить, во сколько раз число молекул озона меньше числа молекул кислорода.
Вычисление количества молекул озона:
- Масса 10 мг озона равна 0,010 г.
- Молярная масса озона (O₃) приблизительно равна 48 г/моль.
- Количество моль озона можно найти, используя формулу:
\[ n = \frac{m}{M} = \frac{0,010 \text{ г}}{48 \text{ г/моль}} \approx 0,0002083 \text{ моль} \]
- Теперь, используя число Авогадро (приблизительно 6,022 × 10²³ молекул/моль), можно рассчитать количество молекул озона:
\[ N_{O_3} = n \times N_A \approx 0,0002083 \text{ моль} \times 6,022 \times 10^{23} \text{ молекул/моль} \approx 1,253 \times 10^{20} \text{ молекул} \]
Вычисление количества молекул кислорода:
- Для определения, сколько кислорода требуется для образования такого количества озона, нужно знать, что 1 моль озона образуется из 3 молекул кислорода:
\[ O_3 \rightarrow 3 O_2 \]
- Поэтому для получения \(0,0002083\) моль озона нам потребуется:
\[ n_{O_2} = 3 \times n_{O_3} \approx 3 \times 0,0002083 \text{ моль} \approx 0,000625 \text{ моль} \]
- И аналогично, мы можем рассчитать количество молекул кислорода:
\[ N_{O_2} = n_{O_2} \times N_A \approx 0,000625 \text{ моль} \times 6,022 \times 10^{23} \text{ молекул/моль} \approx 3,76 \times 10^{20} \text{ молекул} \]
Сравнение количества молекул:
- Теперь мы можем найти, во сколько раз количество молекул кислорода больше количества молекул озона:
\[ \text{Искомое отношение} = \frac{N_{O_2}}{N_{O_3}} \approx \frac{3,76 \times 10^{20}}{1,253 \times 10^{20}} \approx 3,0 \]
Таким образом, число молекул озона в данной смеси меньше числа молекул кислорода примерно в 3 раза. Ответ: 3.
