Определите количество молекул и количество атомов каждого элемента, содержащихся в определенном количестве воды

Yaroslava

7

Для решения данной задачи, необходимо знать формулу воды (H2O) и уметь связывать мольные и массовые операции.

Итак, у нас есть следующие данные: количество воды – 5 моль, 0.5 моль и масса 2 г.

Для определения количества молекул в воде, воспользуемся числом Авогадро, которое составляет около \(6.022 \times 10^{23}\) молекул на одну моль. Воспользуемся этим числом для решения каждого случая.

1. Количество молекул в 5 молях воды:
Количество молекул = количество молей воды \(\times\) число Авогадро
Количество молекул = 5 моль \(\times\) \(6.022 \times 10^{23}\) молекул/моль

Подставляя значения, получаем:
Количество молекул = \(5 \times 6.022 \times 10^{23}\) молекул

2. Количество молекул в 0.5 моле воды:
Количество молекул = количество молей воды \(\times\) число Авогадро
Количество молекул = 0.5 моль \(\times\) \(6.022 \times 10^{23}\) молекул/моль

Подставляя значения, получаем:
Количество молекул = \(0.5 \times 6.022 \times 10^{23}\) молекул

3. Количество молекул в 2 г воды:
Сначала необходимо рассчитать количество молей воды по формуле:
Количество молей воды = масса воды / молярная масса воды

Молярная масса воды (H2O) равна суммарной атомной массе водорода и кислорода. Молярная масса водорода (H) равна примерно 1 г/моль, а молярная масса кислорода (O) равна примерно 16 г/моль.

Молярная масса воды = 2 \(\times\) молярная масса водорода + молярная масса кислорода
Молярная масса воды = 2 \(\times\) 1 г/моль + 16 г/моль

Подставляя значения, получаем:
Молярная масса воды = 18 г/моль

Теперь рассчитаем количество молей воды:
Количество молей воды = масса воды / молярная масса воды
Количество молей воды = 2 г / 18 г/моль

Подставляя значения, получаем:
Количество молей воды = \(2/18\) моль

Теперь, чтобы найти количество молекул воды, воспользуемся Пунктом 2, где получили количество молекул в 0.5 моль воды.

Таким образом, количество молекул в воде массой 2 г будет равно:
Количество молекул = количество молекул в 0.5 моль воды \(\times\) количество молей воды

Подставляя значения, получаем:
Количество молекул = \(0.5 \times 6.022 \times 10^{23}\) молекул \(\times\) \(2/18\) моль

Теперь, чтобы определить количество атомов каждого элемента (водорода и кислорода), содержащихся в воде, нужно знать, что каждая молекула воды содержит 2 атома водорода (H) и 1 атом кислорода (O).

Таким образом, в каждой молекуле воды содержится 2 атома водорода и 1 атом кислорода.

Итак, количество атомов водорода и кислорода можно рассчитать следующим образом:

1. Количество атомов водорода в заданном количестве воды:
Количество атомов водорода = количество молекул воды \(\times\) количество атомов водорода в каждой молекуле

Подставляя значения, получаем:
Количество атомов водорода = количество молекул воды \(\times\) 2 атома водорода

2. Количество атомов кислорода в заданном количестве воды:
Количество атомов кислорода = количество молекул воды \(\times\) количество атомов кислорода в каждой молекуле

Подставляя значения, получаем:
Количество атомов кислорода = количество молекул воды \(\times\) 1 атом кислорода

Теперь, воспользуемся полученными значениями для каждого случая:

1. Для 5 молей воды:
Количество молекул = \(5 \times 6.022 \times 10^{23}\) молекул
Количество атомов водорода = \(5 \times 6.022 \times 10^{23}\) молекул \(\times\) 2 атома водорода
Количество атомов кислорода = \(5 \times 6.022 \times 10^{23}\) молекул \(\times\) 1 атом кислорода

2. Для 0.5 моля воды:
Количество молекул = \(0.5 \times 6.022 \times 10^{23}\) молекул
Количество атомов водорода = \(0.5 \times 6.022 \times 10^{23}\) молекул \(\times\) 2 атома водорода
Количество атомов кислорода = \(0.5 \times 6.022 \times 10^{23}\) молекул \(\times\) 1 атом кислорода

3. Для 2 г воды:
Количество молекул = \(0.5 \times 6.022 \times 10^{23}\) молекул \(\times\) \(2/18\) моль
Количество атомов водорода = \(0.5 \times 6.022 \times 10^{23}\) молекул \(\times\) 2 атома водорода \(\times\) \(2/18\) моль
Количество атомов кислорода = \(0.5 \times 6.022 \times 10^{23}\) молекул \(\times\) 1 атом кислорода \(\times\) \(2/18\) моль

Таким образом, мы получим нужные значения для каждого случая.