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

Цель задачи: понять порядок вычислений и получить число молекул воды в капле.

Дано: капля объёмом 50 мм^3. Вода имеет плотность примерно 1 г/см^3. Молекула воды H2O, массы атомов: O примерно в 16 раз тяжелее H.

Решение по шагам

1. Перевести объём в удобные единицы

• 1 см^3 = 1000 мм^3, значит 50 мм^3 = 50/1000 см^3 = 0.050 см^3.

2. Найти массу воды в капле

• Плотность воды ≈ 1 г/см^3.
• Масса m = плотность × объём = 1 г/см^3 × 0.050 см^3 = 0.050 г.

3. Найти число молей воды

• Молярная масса воды H2O ≈ 18 г/моль.
• Число молей n = m / M = 0.050 г / 18 г/моль ≈ 2.78 × 10^−3 моль.

4. Найти количество молекул

• число молекул N = n × Na, где Na = 6.02 × 10^23 моль^−1.
• N ≈ 2.78 × 10^−3 моль × 6.02 × 10^23 моль^−1 ≈ 1.67 × 10^21 молекул.

Ответ (приближённо): примерно 1.7 × 10^21 молекул воды.

Комментарий

• Уравнение использовано стандартное: объём воды → масса (плотность 1 г/см^3) → моли воды (молярная масса 18 г/моль) → число молекул (число Авогадро).
• Соотношение масс атомов O и H (16:1) подтверждает формулу воды H2O, но для расчета количества молекул важна именно молекулярная масса воды и число молекул в одной моле.