Каково количество атомов n в 4 кг углекислого газа и масса одной молекулы?

Пума

11

Для решения этой задачи нам понадобятся знания о молярной массе и постоянной Авогадро.

Первым делом, нам нужно найти количество молей газа в 4 кг углекислого газа. Для этого мы будем использовать молярную массу.

Молярная масса углекислого газа (CO2) равна 44,01 г/моль. Это означает, что 44,01 г углекислого газа содержится в одной моли этого газа.

Сначала переведем массу углекислого газа в граммы: 4 кг = 4000 г.

Далее, чтобы найти количество молей газа, мы разделим массу газа на молярную массу:

\[ n = \frac{{\text{{масса}}}}{{\text{{молярная масса}}}} = \frac{{4000 \, \text{{г}}}}{{44,01 \, \text{{г/моль}}}} \]

Расчет показывает, что количество молей газа равно приблизительно 90,896 моль.

Теперь давайте перейдем к второй части задачи, чтобы найти массу одной молекулы.

Чтобы найти массу одной молекулы углекислого газа, мы должны знать количество атомов углерода, кислорода и количество молекул в моле. В углекислом газе один атом углерода (С) соединен с двумя атомами кислорода (О).

Молекулярная масса CO2 равна сумме атомных масс каждого элемента (12,01 г/моль для углерода и 16,00 г/моль для кислорода):

\[ \text{{Молекулярная масса CO2}} = 12,01 \, \text{{г/моль}} + 2 \cdot 16,00 \, \text{{г/моль}} = 44,01 \, \text{{г/моль}} \]

Таким образом, масса одной молекулы углекислого газа равна массе молекулы CO2, деленной на постоянную Авогадро (6,022 × 10^23 молекул в моле):

\[ \text{{Масса одной молекулы}} = \frac{{\text{{Молекулярная масса CO2}}}}{{\text{{Постоянная Авогадро}}}} = \frac{{44,01 \, \text{{г/моль}}}}{{6,022 \times 10^{23} \, \text{{молекул в моле}}}} \]

Путем расчета мы находим, что масса одной молекулы углекислого газа составляет приблизительно 2,914 × 10^-23 г. В атомной единице масс (а.е.м.) это значение составляет приблизительно 44,01.

Таким образом, количество атомов \( n \) в 4 кг углекислого газа составляет приблизительно 90,896 моль, а масса одной молекулы углекислого газа приблизительно 2,914 × 10^-23 г (или 44,01 а.е.м).