Для решения задачи, давайте разберем каждый из трех аспектов: молярную массу вещества, количество вещества и число молекул.
Молярная масса CH₄ (метан):
- Углерод (C) имеет атомную массу примерно 12 г/моль.
- Водород (H) имеет атомную массу примерно 1 г/моль.
- В метане 1 атом углерода и 4 атома водорода, соответственно: \[ M = 12 \, \text{г/моль} + 4 \times 1 \, \text{г/моль} = 12 \, \text{г/моль} + 4 \, \text{г/моль} = 16 \, \text{г/моль}. \] Таким образом, молярная масса CH₄ составляет 16 г/моль.
Количество вещества (n): Мы знаем, что количество вещества (n) можно вычислить по формуле: \[ n = \frac{m}{M}, \] где \( m \) – масса вещества, а \( M \) – его молярная масса. В нашем случае: \[ n = \frac{68 \, \text{мг}}{16 \, \text{г/моль}}. \] Сначала приведем массу в граммы, потому что 1 мг = 0,001 г: \[ n = \frac{68 \, \text{мг}}{1000} = 0,068 \, \text{г}. \] Теперь подставим значения: \[ n = \frac{0,068 \, \text{г}}{16 \, \text{г/моль}} \approx 0,00425 \, \text{моль}. \]
Число молекул (N): Число молекул можно найти с помощью числа Авогадро (NA), которое равно примерно \( 6,022 \times 10^{23} \) молекул/моль: \[ N = n \times N_A = 0,00425 \, \text{моль} \times 6,022 \times 10^{23} \, \text{молекул/моль} \approx 2,56 \times 10^{21} \, \text{молекул}. \]
Таким образом, подведем итог:
- Молярная масса CH₄ составляет 16 г/моль.
- Количество вещества (n) примерно 0,00425 моль.
- Число молекул (N) составляет примерно \( 2,56 \times 10^{21} \) молекул.