16. Где находится больше атомов: в 46 г триоксида дижелеза или в 40 г монооксида железа?

Решение:

Триоксид дижелеза: $$Fe_2O_3$$

Масса триоксида дижелеза: $$m(Fe_2O_3) = 46 \, г$$.

Молярная масса триоксида дижелеза: $$M(Fe_2O_3) = 2 \cdot 56 + 3 \cdot 16 = 112 + 48 = 160 \, г/моль$$.

Количество вещества триоксида дижелеза:

$$n(Fe_2O_3) = \frac{m(Fe_2O_3)}{M(Fe_2O_3)} = \frac{46 \, г}{160 \, г/моль} = 0,2875 \, моль$$

Одна молекула триоксида дижелеза содержит 5 атомов (2 атома железа и 3 атома кислорода).

Количество молекул триоксида дижелеза:

$$N(Fe_2O_3) = n(Fe_2O_3) \cdot N_A = 0,2875 \, моль \cdot 6,022 \cdot 10^{23} \, моль^{-1} = 1,7313 \cdot 10^{23}$$

Количество атомов:

$$N = 5 \cdot N(Fe_2O_3) = 5 \cdot 1,7313 \cdot 10^{23} = 8,6565 \cdot 10^{23}$$

Монооксид железа: $$FeO$$

Масса монооксида железа: $$m(FeO) = 40 \, г$$.

Молярная масса монооксида железа: $$M(FeO) = 56 + 16 = 72 \, г/моль$$.

Количество вещества монооксида железа:

$$n(FeO) = \frac{m(FeO)}{M(FeO)} = \frac{40 \, г}{72 \, г/моль} = 0,5556 \, моль$$

Одна молекула монооксида железа содержит 2 атома (1 атом железа и 1 атом кислорода).

Количество молекул монооксида железа:

$$N(FeO) = n(FeO) \cdot N_A = 0,5556 \, моль \cdot 6,022 \cdot 10^{23} \, моль^{-1} = 3,346 \cdot 10^{23}$$

Количество атомов:

$$N = 2 \cdot N(FeO) = 2 \cdot 3,346 \cdot 10^{23} = 6,692 \cdot 10^{23}$$

Сравниваем количество атомов в триоксиде дижелеза и монооксиде железа: $$8,6565 \cdot 10^{23} > 6,692 \cdot 10^{23}$$.

Ответ: больше атомов в 46 г триоксида дижелеза.