Номер 1, страница 41 - гдз по химии 9 класс учебник Еремин, Кузьменко

1. Используя литературные источники и ресурсы Интернета, выясните, с какими величинами сопоставимо значение числа Авогадро.

Число Авогадро ($N_A$) — это фундаментальная физическая постоянная, которая показывает количество структурных единиц (атомов, молекул, ионов) в 1 моле вещества. Его значение колоссально: $N_A \approx 6.022 \times 10^{23}$ моль⁻¹. Чтобы понять масштаб этого числа, его можно сравнить с различными гигантскими величинами из реального мира и астрономии.

• Сравнение с количеством звёзд в наблюдаемой Вселенной

  По современным научным оценкам, в наблюдаемой части Вселенной находится от $10^{22}$ до $10^{24}$ звёзд. Таким образом, число Авогадро находится в этом же диапазоне и сопоставимо с общим количеством звёзд. Это означает, что в 18 граммах воды (1 моль) содержится примерно столько же молекул, сколько звёзд в видимом нами космосе.

• Сравнение с количеством песчинок на Земле

  Общее количество песчинок на всех пляжах и во всех пустынях мира оценивается примерно в $7.5 \times 10^{18}$. Число Авогадро превышает эту величину примерно в 80 000 раз. То есть, если бы каждая песчинка на Земле состояла из 80 000 атомов, то общее число этих атомов было бы равно числу Авогадро.

• Сравнение с объёмом воды

  Если взять количество капель воды, равное числу Авогадро (при объёме одной капли ~0.05 мл), то их суммарный объём составил бы около 30 миллионов кубических километров ($3 \times 10^7$ км³). Этот объём в 8 раз превышает объём Средиземного моря и составляет примерно 2.2% от всего объёма Мирового океана.

• Сравнение через мысленный эксперимент с океаном

  Представим, что мы выливаем 1 моль воды (18 мл, содержащий $N_A$ молекул) в Мировой океан и даём ему время равномерно перемешаться. Если после этого зачерпнуть стакан воды (250 мл) в любой точке океана, в этом стакане окажется более 100 молекул из того самого первоначального моля. Это наглядно показывает, какое огромное число частиц содержится даже в малом количестве вещества.

• Сравнение со временем

  Если бы некий счётчик мог регистрировать атомы со скоростью 10 миллионов ($10^7$) штук в секунду, то для пересчёта всех атомов в одном моле вещества ему потребовалось бы около 1.9 миллиарда лет. Это сопоставимо с возрастом жизни на Земле и составляет примерно 40% от возраста самой планеты (4.54 миллиарда лет).

Ответ: Значение числа Авогадро ($N_A \approx 6.022 \times 10^{23}$) сопоставимо с величинами астрономического масштаба, например, с количеством звёзд в наблюдаемой Вселенной. Оно на несколько порядков (в десятки тысяч раз) превосходит другие гигантские числа, такие как количество песчинок на Земле. Наглядные аналогии показывают, что объём такого количества капель воды сравним с объёмом крупных морей, а время, необходимое для пересчёта такого числа объектов, измеряется миллиардами лет, что помогает осознать колоссальный масштаб этой постоянной.