Давайте решим эту задачу по шагам.
Задача:
Найти количество атомов в продукте реакции полного сжигания 10²² г водорода.
Шаг 1: Записать реакцию полного сгорания водорода
Полное сгорание водорода (H₂) даёт воду:
[
2H_2 + O_2 \rightarrow 2H_2O
]
- Вода состоит из 2 атомов водорода и 1 атома кислорода в каждой молекуле.
Шаг 2: Определить количество вещества водорода
Дана масса водорода:
[
m = 10^{22} \text{ г}
]
Молярная масса водорода (H₂):
[
M_{H_2} = 2 \text{ г/моль}
]
Количество веществ (молей) водорода:
[
n_{H_2} = \frac{m}{M_{H_2}} = \frac{10^{22} \text{ г}}{2 \text{ г/моль}} = 5 \times 10^{21} \text{ моль}
]
Шаг 3: Определить количество молекул водорода
Используем число Авогадро ((N_A \approx 6,022 \times 10^{23}) молекул/моль):
[
N_{H_2} = n_{H_2} \times N_A = 5 \times 10^{21} \times 6,022 \times 10^{23} = 3,011 \times 10^{45} \text{ молекул}
]
Шаг 4: Определить количество молекул воды
Из реакции видно, что:
- 2 молекулы H₂ дают 2 молекул H₂O
Следовательно, количество молекул воды равно:
[
N_{H_2O} = N_{H_2} = 3,011 \times 10^{45}
]
Шаг 5: Посчитать количество атомов водорода и кислорода в продукте
- Каждая молекула воды содержит 2 атома водорода и 1 атом кислорода.
Атомы водорода:
[
\text{водородных атомов} = 2 \times N_{H_2O} = 2 \times 3,011 \times 10^{45} = 6,022 \times 10^{45}
]
Атомы кислорода:
[
\text{кислородных атомов} = N_{H_2O} = 3,011 \times 10^{45}
]
Ответ:
Общее количество атомов в продукте — это сумма атомов водорода и кислорода:
[
N_{\text{атомов}} = 6,022 \times 10^{45} + 3,011 \times 10^{45} = 9,033 \times 10^{45}
]
Округлим до целого:
[
\boxed{9 \times 10^{45}}
]
Итог:
В продукте реакции полного сжигания 10²² г водорода содержится примерно 9 × 10^{45} атомов.
