Определите сколько молекул воды содержится в капле объёмом 50 мм³ . Масса атома кислорода в 16 раз больше массы атома водорода

Готово. Решение с объяснениями.

Данные и предпосылки:

• Объем капли: 50 мм³.
• Плотность воды: примерно 1 г/см³ (то есть 1 г на 1 мL; 1 см³ = 1000 мм³).
• Соотношение масс: масса атома кислорода выше массы атома водорода в 16 раз. Это соответствует M(H) = 1, M(O) = 16, следовательно молярная масса молекулы воды H2O = 2·1 + 16 = 18 г/моль.
• Авогадро число: N_A ≈ 6.022 × 10^23 мол^−1.

1. Преобразование объема в объём в см³ (милилитры) 50 mm³ = 50/1000 cm³ = 0.05 cm³ = 0.05 mL.

2. Масса воды капли м = плотность × объем = (1 г/см³) × 0.05 см³ = 0.05 г.

3. Молярная масса воды M(H2O) = 18 г/моль (из данных: M(O) = 16, M(H) = 1, значит 2×1 + 16 = 18).

4. Число молей воды n = m / M = 0.05 г / 18 г/моль ≈ 0.002777… моль ≈ 2.78 × 10^−3 моль.

5. Число молекул воды N = n × N_A ≈ (2.777… × 10^−3) × (6.022 × 10^23) ≈ 1.67 × 10^21 молекул.

Итак, в капле объёмом 50 мм³ содержится примерно 1.7 × 10^21 молекул воды (около двух с половиной секстильонов молекул).

Примечание: итог почти не зависит от точности плотности воды в пределах нормы; если взять плотность 0.997 g/mL, результат будет очень близким.