Давайте разберем вашу задачу по шагам.
А) Рассчитаем количество (моль) воды в 4,74 г алюмокалиевых квасцов (KAl(SO₄)₂·12H₂O).
Для начала найдем молекулярную массу алюмокалиевых квасцов. Молекула состоит из:
- 1 атома калия (K): 39,10 г/моль
- 1 атома алюминия (Al): 26,98 г/моль
- 2 атомов серы (S): 2 × 32,07 г/моль = 64,14 г/моль
- 8 атомов кислорода из сульфата: 8 × 16,00 г/моль = 128,00 г/моль
- 24 атомов кислорода из 12 молекул воды: 12 × 16,00 г/моль = 192,00 г/моль
- 24 атомов водорода из 12 молекул воды: 12 × 1,01 г/моль = 12,12 г/моль
Итак, молекулярная масса KAl(SO₄)₂·12H₂O: \[ 39,10 + 26,98 + 64,14 + 128,00 + 192,00 + 12,12 = 462,34 \text{ г/моль} \]
Теперь можем вычислить количество моль в 4,74 г алюмокалиевых квасцов: \[ n = \frac{m}{M} = \frac{4,74 \text{ г}}{462,34 \text{ г/моль}} \approx 0,0102 \text{ моль} \]
Теперь найдем количество воды. В одной молекуле KAl(SO₄)₂·12H₂O содержится 12 молекул воды. Поэтому количество моль воды равно: \[ n_{\text{H2O}} = 0,0102 \text{ моль} \times 12 \approx 0,1224 \text{ моль} \]
Таким образом, в 4,74 г алюмокалиевых квасцов содержится примерно 0,1224 моль воды.
Б) Рассчитаем количество (моль) и число атомов кислорода и водорода в 18,88 г алюмокалиевых квасцов.
Мы уже знаем, что молекулярная масса KAl(SO₄)₂·12H₂O составляет 462,34 г/моль.
Теперь найдем количество моль в 18,88 г: \[ n = \frac{18,88 \text{ г}}{462,34 \text{ г/моль}} \approx 0,0408 \text{ моль} \]
Теперь найдем количество молекул воды. Следовательно, количество моль воды будет: \[ n_{\text{H2O}} = 0,0408 \text{ моль} \times 12 \approx 0,4896 \text{ моль} \]
Далее мы можем найти общее количество атомов кислорода и водорода в воде.
Каждый моль воды содержит 2 моль атомов водорода: \[ n_{\text{H}} = 0,4896 \text{ моль H2O} \times 2 = 0,9792 \text{ моль H} \]
Каждый моль воды содержит 1 моль атомов кислорода: \[ n_{\text{O}} = 0,4896 \text{ моль H2O} \times 1 = 0,4896 \text{ моль O} \]
Теперь переведем это количество в атомы. Используем число Авогадро (6,022 × 10²³):
Атомы водорода: \[ n_{\text{H (атомы)}} = 0,9792 \text{ моль H} \times 6,022 \times 10^{23} \approx 5,89 \times 10^{23} \text{ атомов H} \]
Атомы кислорода: \[ n_{\text{O (атомы)}} = 0,4896 \text{ моль O} \times 6,022 \times 10^{23} \approx 2,94 \times 10^{23} \text{ атомов O} \]
Таким образом, в 18,88 г алюмокалиевых квасцов содержится приблизительно 0,0408 моль соединения, что эквивалентно 5,89 × 10²³ атомам водорода и 2,94 × 10²³ атомам кислорода.