В бутылке находится газированная вода, объем которой V1 = 1,5 дм3. Масса углекислого газа СО2, растворенного в воде, m2 = 11 мг. Определите, сколько молекул воды приходится на…

Задача: в бутылке объемом V1 = 1,5 дм^3 растворено CO2 массы m2 = 11 мг. Найти, сколько молекул воды приходится на одну молекулу CO2.

Пошаговое решение

1. Объем воды в литрах

• 1 дм^3 = 1 л, значит V1 = 1,5 л.

2. Масса воды в бутылке

• Плотность воды приблизительно ρ ≈ 1,00 г/мл = 1,00 г/мл и 1 л = 1000 мл.
• Масса воды: m(H2O) ≈ ρ · V1 = 1,00 г/мл × 1500 мл = 1500 г.

3. Моли воды

• Молярная масса воды M(H2O) ≈ 18,015 г/моль.
• n(H2O) = m(H2O) / M(H2O) ≈ 1500 г / 18,015 g/моль ≈ 83,3 моль.

4. Моли CO2

• Масса CO2, растворенного в воде: m2 = 11 мг = 0,011 г.
• Молярная масса CO2: M(CO2) ≈ 44,01 г/моль.
• n(CO2) = m2 / M(CO2) ≈ 0,011 г / 44,01 г/моль ≈ 2,5×10^-4 моль.

5. Соотношение молекул воды к молекулам CO2

• Число молекул воды на одну молекулу CO2 равно отношению чисел частиц, что эквивалентно отношению количества молей: N(H2O) / N(CO2) = n(H2O) / n(CO2).
• Подставляем: ≈ 83,3 / (2,5×10^-4) ≈ 3,33×10^5.

Ответ

• Примерно 3,3 × 10^5 молекул воды приходится на одну молекулу CO2 (с учётом имеющихся данных и допущений, двумя значимыми цифрами: ≈ 3,3×10^5).