17. Где находится больше атомов: в 98 г серной кислоты или в 98 г фосфорной кислоты?

Решение:

Серная кислота: $$H_2SO_4$$

Масса серной кислоты: $$m(H_2SO_4) = 98 \, г$$.

Молярная масса серной кислоты: $$M(H_2SO_4) = 2 \cdot 1 + 32 + 4 \cdot 16 = 2 + 32 + 64 = 98 \, г/моль$$.

Количество вещества серной кислоты:

$$n(H_2SO_4) = \frac{m(H_2SO_4)}{M(H_2SO_4)} = \frac{98 \, г}{98 \, г/моль} = 1 \, моль$$

Одна молекула серной кислоты содержит 7 атомов (2 атома водорода, 1 атом серы и 4 атома кислорода).

Количество молекул серной кислоты:

$$N(H_2SO_4) = n(H_2SO_4) \cdot N_A = 1 \, моль \cdot 6,022 \cdot 10^{23} \, моль^{-1} = 6,022 \cdot 10^{23}$$

Количество атомов:

$$N = 7 \cdot N(H_2SO_4) = 7 \cdot 6,022 \cdot 10^{23} = 4,2154 \cdot 10^{24}$$

Фосфорная кислота: $$H_3PO_4$$

Масса фосфорной кислоты: $$m(H_3PO_4) = 98 \, г$$.

Молярная масса фосфорной кислоты: $$M(H_3PO_4) = 3 \cdot 1 + 31 + 4 \cdot 16 = 3 + 31 + 64 = 98 \, г/моль$$.

Количество вещества фосфорной кислоты:

$$n(H_3PO_4) = \frac{m(H_3PO_4)}{M(H_3PO_4)} = \frac{98 \, г}{98 \, г/моль} = 1 \, моль$$

Одна молекула фосфорной кислоты содержит 8 атомов (3 атома водорода, 1 атом фосфора и 4 атома кислорода).

Количество молекул фосфорной кислоты:

$$N(H_3PO_4) = n(H_3PO_4) \cdot N_A = 1 \, моль \cdot 6,022 \cdot 10^{23} \, моль^{-1} = 6,022 \cdot 10^{23}$$

Количество атомов:

$$N = 8 \cdot N(H_3PO_4) = 8 \cdot 6,022 \cdot 10^{23} = 4,8176 \cdot 10^{24}$$

Сравниваем количество атомов в серной и фосфорной кислотах: $$4,2154 \cdot 10^{24} < 4,8176 \cdot 10^{24}$$.

Ответ: больше атомов в 98 г фосфорной кислоты.