Для определения объема, который займут 3,01 × 10²⁴ молекул кислорода (O₂) при нормальных условиях (Н.у.), нужно воспользоваться понятием молекулы и молей.
Нахождение числа молей: Для начала определим, сколько молей содержится в 3,01 × 10²⁴ молекулах кислорода. Количество молекул в одном моле называют числом Авогадро и оно примерно равно 6,022 × 10²³ молекул/моль.
Рассчитаем количество молей: \[ n = \frac{N}{N_A} \] где:
- \( n \) — количество молей,
- \( N \) — число молекул (3,01 × 10²⁴ молекул),
- \( N_A \) — число Авогадро (6,022 × 10²³ молекул/моль).
Подставляя значения: \[ n = \frac{3,01 \times 10^{24}}{6,022 \times 10^{23}} \approx 5 \text{ моль} \]
Вычисление объема: При нормальных условиях (Н.у.), 1 моль газа занимает объем 22,4 литра. Теперь мы можем рассчитать общий объем для 5 молей кислорода: \[ V = n \times V_m \] где:
- \( V \) — объем,
- \( n \) — количество молей (5 моль),
- \( V_m \) — молярный объем газа при Н.у. (22,4 литра/моль).
Подставляя значения: \[ V = 5 \text{ моль} \times 22,4 \text{ л/моль} = 112 \text{ литров} \]
Таким образом, объем, который займет 3,01 × 10²⁴ молекул кислорода при нормальных условиях, составит 112 литров.