Номер 5, страница 55 - гдз по химии 11 класс учебник Еремин, Кузьменко

Параграф 8. Уравнения химических реакций и расчёты по ним. Глава 2. Химические реакции - номер 5, страница 55.

Условие.

5. Сколько молекул содержится в одном стакане воды (масса воды в стакане 200 г)?

Решение.

Решение 2.

Дано:

Масса воды $m = 200$ г

Найти:

Число молекул воды $N$ - ?

Решение:

Для нахождения числа молекул $N$ в определенной массе вещества необходимо знать его количество вещества ($\nu$) и постоянную Авогадро ($N_A$).

1. Количество вещества $\nu$ (измеряется в молях) можно найти, разделив массу вещества $m$ на его молярную массу $M$: $ \nu = \frac{m}{M} $

2. Число молекул $N$ равно произведению количества вещества $\nu$ на постоянную Авогадро $N_A$, которая показывает число частиц (атомов, молекул) в 1 моле вещества и равна $6.022 \times 10^{23}$ моль⁻¹: $ N = \nu \cdot N_A $

Объединив две формулы, получим одну для прямого расчета числа молекул: $ N = \frac{m}{M} \cdot N_A $

Прежде чем проводить вычисления, найдем молярную массу воды (H₂O). Молекула воды состоит из двух атомов водорода (H) и одного атома кислорода (O). Используя значения относительных атомных масс из периодической таблицы Д. И. Менделеева ($Ar(\text{H}) \approx 1$, $Ar(\text{O}) \approx 16$), рассчитаем молярную массу воды: $M(\text{H}_2\text{O}) = 2 \cdot Ar(\text{H}) + Ar(\text{O}) = 2 \cdot 1 + 16 = 18$ г/моль.

Теперь подставим все известные значения в формулу:

$ N = \frac{200 \text{ г}}{18 \text{ г/моль}} \cdot 6.022 \times 10^{23} \text{ моль}^{-1} $

$ N \approx 11.11 \cdot 6.022 \times 10^{23} \approx 66.9 \times 10^{23} $

Запишем ответ в стандартном виде (одна значащая цифра до запятой):

$ N \approx 6.69 \times 10^{24} $

Ответ: в одном стакане воды массой 200 г содержится примерно $6.69 \times 10^{24}$ молекул.