Номер 1, страница 225 - гдз по химии 11 класс учебник Оспанова, Аухадиева

• 1. В стратосфере на высоте 20–30км находится слой озона $O_3$, защищающий Землю от мощного ультрафиолетового излучения Солнца. Если бы не "озоновый экран" атмосферы, то фотоны большой энергии достигли бы поверхности Земли и уничтожили на ней все живое. Подсчитано, в среднем на каждого жителя Алматы в воздушном пространстве над городом приходится по 150 моль озона. Сколько молекул озона и какая его масса приходится в среднем на одного жителя Алматы?

Дано:

Количество вещества озона (O₃), ν = 150 моль

Постоянная Авогадро, Nₐ ≈ 6.022 ⋅ 10²³ моль⁻¹

Найти:

Число молекул озона - N(O₃)

Массу озона - m(O₃)

Решение:

Сначала найдем, сколько молекул озона приходится на одного жителя.

Число молекул вещества (N) связано с количеством вещества (ν) и постоянной Авогадро (Nₐ) следующей формулой:

$N = ν \cdot N_A$

Подставим в формулу данные из условия задачи:

$N(O_3) = 150 \text{ моль} \cdot 6.022 \cdot 10^{23} \text{ моль}^{-1} = 903.3 \cdot 10^{23} \approx 9.03 \cdot 10^{25}$ молекул.

Ответ: на одного жителя Алматы в среднем приходится $9.03 \cdot 10^{25}$ молекул озона.

Теперь найдем, какая масса озона приходится на одного жителя.

Масса вещества (m) может быть найдена по формуле:

$m = ν \cdot M$

где M – молярная масса вещества. Сначала необходимо рассчитать молярную массу озона (O₃). Она складывается из масс трех атомов кислорода. Относительная атомная масса кислорода (O) составляет 16 а. е. м., поэтому его молярная масса – 16 г/моль.

$M(O_3) = 3 \cdot M(O) = 3 \cdot 16 \text{ г/моль} = 48 \text{ г/моль}$

Теперь рассчитаем массу озона:

$m(O_3) = 150 \text{ моль} \cdot 48 \text{ г/моль} = 7200 \text{ г}$

Переведем граммы в килограммы: $7200 \text{ г} = 7.2 \text{ кг}$.

Ответ: масса озона, приходящаяся в среднем на одного жителя Алматы, составляет 7.2 кг.