Краткое пояснение: Для решения задачи нам понадобятся молярная масса воды, число Авогадро и знание о составе молекулы воды.
Пошаговое решение:
- А) Определение массы одной молекулы воды.
- Для начала найдем молярную массу воды (H₂O). Атомная масса водорода (H) ≈ 1 г/моль, атомная масса кислорода (O) ≈ 16 г/моль.
\[ M(H_2O) = 2 imes M(H) + M(O) = 2 imes 1 ext{ г/моль} + 16 ext{ г/моль} = 18 ext{ г/моль} \] - Теперь используем число Авогадро (Nₐ ≈ 6.022 × 10²³ моль⁻¹), которое показывает количество частиц (молекул, атомов и т.д.) в одном моле вещества.
- Масса одной молекулы воды = Молярная масса воды / Число Авогадро
\[ m_{молекулы} = rac{18 ext{ г/моль}}{6.022 imes 10^{23} ext{ моль}^{-1}} ≈ 2.99 imes 10^{-23} ext{ г} \] - Б) Расчет числа молекул в 1 г воды.
- Число молекул = Масса порции воды / Масса одной молекулы воды
\[ N_{молекул} = rac{1 ext{ г}}{2.99 imes 10^{-23} ext{ г}} ≈ 3.34 imes 10^{22} ext{ молекул} \] - В) Расчет общего числа атомов в 1 г воды.
- Каждая молекула воды (H₂O) состоит из 2 атомов водорода и 1 атома кислорода, то есть всего 3 атома.
Общее число атомов = Число молекул × Количество атомов в одной молекуле
\[ N_{атомов} = (3.34 imes 10^{22}) imes 3 ≈ 1.002 imes 10^{23} ext{ атомов} \]
Ответ:
- А) Масса одной молекулы воды составляет приблизительно 2.99 × 10⁻²³ г.
- Б) В порции воды массой 1 г содержится приблизительно 3.34 × 10²² молекул.
- В) В той же порции воды содержится приблизительно 1.002 × 10²³ атомов.