вычислите массу порции воды, в которой содержиться столько же молекул, сколько их в 64 г углекислого газа
Для начала, давайте выясним, сколько молекул содержится в 64 граммах углекислого газа (CO₂).
Определим малярную массу углекислого газа:
- Молярная масса углерода (C) = 12 г/моль
- Молярная масса кислорода (O) = 16 г/моль
- Углекислый газ состоит из одного атома углерода и двух атомов кислорода, поэтому: \[ М(CO₂) = 12 + 2 \times 16 = 12 + 32 = 44 \text{ г/моль} \]
Теперь, найдём, сколько моль углекислого газа содержится в 64 г: \[ n = \frac{m}{M} = \frac{64 \text{ г}}{44 \text{ г/моль}} \approx 1.45 \text{ моль} \]
В одном моле вещества содержится число Авогадро (приблизительно \(6.022 \times 10^{23}\) молекул). Теперь найдем общее число молекул в 1.45 молях CO₂: \[ N = n \times N_A = 1.45 \text{ моль} \times 6.022 \times 10^{23} \text{ молекул/моль} \approx 8.73 \times 10^{23} \text{ молекул} \]
Теперь мы знаем, что в 64 граммах углекислого газа содержится примерно \(8.73 \times 10^{23}\) молекул.
Далее, чтобы узнать массу воды (H₂O), в которой такое же количество молекул, сначала определим малярную массу воды:
- Молярная масса водорода (H) = 1 г/моль
- Молярная масса кислорода (O) = 16 г/моль
- Вода состоит из двух атомов водорода и одного атома кислорода: \[ M(H₂O) = 2 \times 1 + 16 = 2 + 16 = 18 \text{ г/моль} \]
Теперь найдем, сколько моль воды содержится в \(8.73 \times 10^{23}\) молекулах: \[ n_{H₂O} = \frac{N}{N_A} = \frac{8.73 \times 10^{23}}{6.022 \times 10^{23} \text{ молекул/моль}} \approx 1.45 \text{ моль} \]
И теперь можем вычислить массу воды: \[ m_{H₂O} = n_{H₂O} \times M_{H₂O} = 1.45 \text{ моль} \times 18 \text{ г/моль} \approx 26.1 \text{ г} \]
Таким образом, масса порции воды, в которой содержится столько же молекул, сколько в 64 г углекислого газа, составит примерно 26.1 грамм.
