Каково количество молекул воды в одном литре, находящемся в бутылке, стоящей на столе в комнате?

Marusya

25

Для решения данной задачи, давайте сначала выясним, какая масса вещества содержится в одном литре воды. Затем определим количество молекул в этой массе, используя мольную массу воды и постоянную Авогадро.

Масса одного литра воды:

Масса воды может быть определена с помощью ее плотности. Обычно плотность воды составляет около 1 г/мл. Известно, что один литр равен 1000 мл, таким образом, масса одного литра воды составит 1000 г.

Теперь мы знаем, что масса воды в одном литре равна 1000 г. Теперь нам нужно определить количество молекул в этой массе.

Мольная масса воды:

Мольная масса воды (\(H_2O\)) равна сумме масс двух атомов водорода и одного атома кислорода. Атомный массовый номер водорода равен приблизительно 1 г/моль, а кислорода - 16 г/моль. Таким образом, мольная масса воды составляет:

\(2 \cdot 1 \, г/моль + 16 \, г/моль = 18 \, г/моль\)

Постоянная Авогадро:

Постоянная Авогадро (\(N_A\)) равна 6,02214076 x \(10^{23}\) моль\(^{-1}\). Это количество молекул, содержащихся в одной моли вещества.

Теперь мы можем приступить к расчету количества молекул воды в одном литре.

Первый шаг - расчет количества молей воды в одном литре:

\(\text{Количество молей воды} = \frac{\text{масса воды}}{\text{мольная масса воды}}\)

\(\text{Количество молей воды} = \frac{1000 \, г}{18 \, г/моль}\)

\(\text{Количество молей воды} \approx 55.56 \, моль\)

Второй шаг - расчет количества молекул воды:

\(\text{Количество молекул воды} = \text{Количество молей воды} \times N_A\)

\(\text{Количество молекул воды} = 55.56 \, моль \times 6.02214076 \times 10^{23} \, молекул/моль\)

\(\text{Количество молекул воды} \approx 3.34 \times 10^{25} \, молекул\)

Таким образом, количество молекул воды в одном литре, находящемся в бутылке, составляет примерно \(3.34 \times 10^{25}\) молекул.