Для решения этой задачи нужно сначала определить, сколько молекул озона и кислорода содержится в данной смеси, а затем сравнить их количество.
Шаг 1: Определение количества молекул озона
- Концентрация озона в смеси: 10 мг/л.
- Для нахождения количества молекул озона, нам сначала нужно перевести массу в количество вещества (моль).
Сначала найдем молекулярную массу озона (O3):
- Молекулярная масса кислорода (O) составляет примерно 16 г/моль.
- Следовательно, молекулярная масса озона (O3) = 3 * 16 г/моль = 48 г/моль.
Теперь переведем 10 мг в граммы:
Теперь найдем количество молей озона:
[
n(O_3) = \frac{m(O_3)}{M(O_3)} = \frac{0.01 , \text{г}}{48 , \text{г/моль}} \approx 0.0002083 , \text{моль}
]
Шаг 2: Определение числа молекул озона
Количество молекул можно найти, используя число Авогадро (6.022 x 10²³ молекул/моль):
[
N(O_3) = n(O_3) \cdot N_A = 0.0002083 , \text{моль} \cdot 6.022 \times 10^{23} , \text{молекул/моль} \approx 1.253 \times 10^{20} , \text{молекул}
]
Шаг 3: Определение количества молекул кислорода (O2)
Согласно химическому уравнению, для получения 1 моля озона требуется 1 моль кислорода, и в нормальных условиях (н.у.) 1 моль газа занимает 22.4 л. Таким образом, в 1 л смеси будет 1 моль кислорода, что эквивалентно:
[
N(O_2) = 1 , \text{моль} \cdot N_A = 1 \cdot 6.022 \times 10^{23} , \text{молекул/моль} \approx 6.022 \times 10^{23} , \text{молекул}
]
Шаг 4: Сравнение количества молекул
Теперь мы сравним количество молекул озона с количеством молекул кислорода:
[
\text{Отношение} = \frac{N(O_2)}{N(O_3)} = \frac{6.022 \times 10^{23}}{1.253 \times 10^{20}} \approx 4805
]
Ответ
Таким образом, число молекул озона в данной смеси меньше числа молекул кислорода примерно 4805 раз.
