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

Определим количество молекул воды в капле объёмом 50 мм³, исходя из общепринятых допущений.

Что известно и что используем

• Реальная молекула воды имеет формулу H2O, молярная масса M(H2O) = 2·H + O = 2·1 + 16 = 18 г/моль (из соотношения масс атомов O и H: O = 16, H = 1).
• Плотность воды примерно 1 г/см³ (при стандартных условиях). Это позволит перевести объём в массу.
• Авогадро число N_A ≈ 6.022×10^23 молекул/моль.

Шаги решения

1. Преобразуем объём в кубические сантиметры: 50 мм³ = 0.050 см³ (поскольку 1 см³ = 1000 мм³).

2. Найдём массу воды капли: m = ρ V ≈ (1 г/см³) × 0.050 см³ = 0.050 г.

3. Вычислим число молей воды в капле: n = m / M = 0.050 г / 18 г/моль ≈ 2.78×10⁻³ моль.

4. Найдём число молекул: N = n × N_A ≈ (2.78×10⁻³ моль) × (6.022×10²³ молекул/моль) ≈ 1.67×10²¹ молекул.

Ответ В капле объёмом 50 мм³ содержится примерно 1.7×10²¹ молекул воды. В зависимости от точности density воды (≈0.998–1.000 г/см³) результат может варьировать в пределах примерно 1.66–1.68×10²¹ молекул, что совпадает с порядка величины.