Давайте решим задачу пошагово.
Шаг 1: Определение концентрации и массы кислоты
Дано:
- Масса раствора: 100 г
- Концентрация: 6,3% (по массе)
Это означает, что в 100 г раствора содержится:
[
\text{Масса азотной кислоты} = \frac{6,3}{100} \times 100,г = 6,3,г
]
Шаг 2: Расчет количества вещества азотной кислоты
Молярная масса азотной кислоты (\mathrm{HNO}_3):
- H: 1 г/моль
- N: 14 г/моль
- O: 16 г/моль (для каждого атома, всего 3 O)
[
M_{\mathrm{HNO}_3} = 1 + 14 + (3 \times 16) = 1 + 14 + 48 = 63,г/моль
]
Количество вещества азотной кислоты:
[
n_{\mathrm{HNO}_3} = \frac{\text{масса}}{\textоственная масса} = \frac{6,3,г}{63,г/моль} = 0,1,\text{моль}
]
Шаг 3: Определение количества атомов кислорода
В одной молекуле (\mathrm{HNO}3) содержится 3 атома кислорода.
Общее число атомов кислорода:
[
\text{Количество атомов кислорода} = 3 \times n{\mathrm{HNO}_3} \times N_A
]
где (N_A \approx 6,022 \times 10^{23}) — число Авогадро.
Но нас просят найти массу кислорода в граммах, а не количество атомов.
Шаг 4: Расчет массы атомов кислорода
Масса одного атома кислорода:
[
m_O = \frac{M_O}{N_A} = \frac{16,г/моль}{6,022 \times 10^{23}} \approx 2,66 \times 10^{-23},г
]
Общая масса кислорода:
Количество атомов кислорода:
[
N_O = 3 \times n_{\mathrm{HNO}_3} \times N_A
]
Масса кислорода:
[
m_O = N_O \times m_{O,atom} = 3 \times 0,1,моль \times 6,022 \times 10^{23} \times 2,66 \times 10^{-23},г
]
Сократим (10^{23}) и (10^{-23}):
[
m_O = 3 \times 0,1 \times 6,022 \times 2,66,г
]
Вычислим:
[
0,1 \times 6,022 = 0,6022
]
[
0,6022 \times 2,66 \approx 1,603
]
Теперь:
[
m_O \approx 3 \times 1,603 \approx 4,809,г
]
Ответ: Округляя до целого числа, получаем 5 г.
Итого: В 100 г 6,3%-ного раствора азотной кислоты содержится приблизительно 5 грамм кислорода.
Если нужны дополнительные пояснения — обращайтесь!
