Сколько атомов содержится в куске угля массой т = 12 г (уголь полностью состоит из углерода)? Плотность угля р =800 кг/м³. Определите приблизительно объём одного атома углерода и его диаметр.

Вот подробное решение задачи. Даны: - масса куска угля m = 12 г = 0.012 кг - плотность угля ρ = 800 кг/м^3 - углерод чистый (молярная масса Carbon ≈ 12 г/моль) 1) Сколько атомов в куске? - Моль вещества: n = m / M, где M = 12 г/моль. Тогда n ≈ 12 г / 12 г/моль ≈ 1 моль. - Количество атомов: N = n · N_A ≈ 1 моль × 6.022×10^23 ≈ 6.02×10^23 атомов. 2) Общий объём куска - V = m / ρ = 0.012 кг / (800 кг/м^3) = 1.5×10^-5 м^3. - Это равно 15 см^3 (поскольку 1 м^3 = 1000 л, и 1 л = 1000 см^3). 3) Объём одного атома - Объём на один атом: v = V / N ≈ (1.5×10^-5 м^3) / (6.02×10^23) ≈ 2.49×10^-29 м^3. 4) Диаметр атома, если представить его шаром - Объём шара: V = (4/3)πr^3 → r = [3V / (4π)]^(1/3). - Подстановка: r ≈ [3×2.49×10^-29 m^3 / (4π)]^(1/3) ≈ (5.94×10^-30 m^3)^(1/3) ≈ 1.8×10^-10 м. - Диаметр: d = 2r ≈ 3.6×10^-10 м = 0.36 нм = 3.6 Å. Ответы (приближённо): - Сколько атомов: около 6.02×10^23 атомов. - Объём одного атома: примерно 2.5×10^-29 м^3. - Диаметр атома (если считать его сферой): примерно 0.36 нм (3.6 Å). Примечание: полученная величина диаметра — это эффективный размер, исходя из объёма на атом в данном объёме вещества. Реальные величины атомных радиусов зависят от типа связи и структуры (например, углерод в виде графита/алмазной кристаллитной решётки имеет меньшие характерные радиусы). Но для задачи это валидная приближённая оценка.