Выразите в молях: а) 6,02•1021 молекул СО2; б) 1,20•1024 атомов кислорода; в) 2,00•1023 молекул воды....

Для начала напомним, что моль — это количество вещества, содержащее столько структурных единиц (атомов, молекул и т.д.), сколько содержится атомов в 12 граммах углерода-12. Это число называется числом Авогадро и равно приблизительно (6,022 \times 10^{23}) молекул или атомов.

Теперь приступим к решению задач.

а) 6,02•10²¹ молекул CO₂

Для того чтобы выразить это количество в молях, нужно разделить количество молекул на число Авогадро:

[ \text{Число молей CO₂} = \frac{6,02 \times 10^{21}}{6,022 \times 10^{23}} \approx 0,01 \text{ моль} ]

б) 1,20•10²⁴ атомов кислорода

Здесь нужно учитывать, что в одной молекуле кислорода (O₂) содержится два атома кислорода. Однако в данном случае нас интересуют просто атомы кислорода, не молекулы O₂.

[ \text{Число молей атомов O} = \frac{1,20 \times 10^{24}}{6,022 \times 10^{23}} \approx 1,99 \text{ моль} ]

в) 2,00•10²³ молекул воды (H₂O)

Чтобы выразить это количество в молях, снова делим количество молекул на число Авогадро:

[ \text{Число молей H₂O} = \frac{2,00 \times 10^{23}}{6,022 \times 10^{23}} \approx 0,332 \text{ моль} ]

Теперь рассчитаем мольные (молярные) массы указанных веществ.

Молярная масса CO₂

Молекулярная масса CO₂ равна сумме атомных масс углерода (C) и кислорода (O):

[ \text{Атомная масса C} = 12 \text{ г/моль} ] [ \text{Атомная масса O} = 16 \text{ г/моль} ]

[ \text{Молекулярная масса CO₂} = 12 + 2 \times 16 = 44 \text{ г/моль} ]

Молярная масса кислорода (O)

Атомная масса кислорода (O) уже известна:

[ \text{Атомная масса O} = 16 \text{ г/моль} ]

Молярная масса воды (H₂O)

Молекулярная масса воды равна сумме атомных масс водорода (H) и кислорода (O):

[ \text{Атомная масса H} = 1 \text{ г/моль} ] [ \text{Атомная масса O} = 16 \text{ г/моль} ]

[ \text{Молекулярная масса H₂O} = 2 \times 1 + 16 = 18 \text{ г/моль} ]

Таким образом, мы получили следующие результаты:

1. 6,02•10²¹ молекул CO₂ ≈ 0,01 моль; молярная масса CO₂ = 44 г/моль.
2. 1,20•10²⁴ атомов кислорода ≈ 1,99 моль; молярная масса O = 16 г/моль.
3. 2,00•10²³ молекул воды ≈ 0,332 моль; молярная масса H₂O = 18 г/моль.

a) Для выражения 6,02•10^21 молекул СО2 в молях нужно сначала найти количество молей в данном количестве молекул. Учитывая, что одна молекула СО2 содержит 3 атома (1 атом углерода и 2 атома кислорода), получаем, что количество молекул углерода в данном случае равно 6,02•10^21 молекул, а количество молекул кислорода равно 2•6,02•10^21 молекул. После этого находим количество молекул СО2 в молях, используя формулу N = n/N_A, где N_A - постоянная Авогадро, равная 6,022•10^23 молекул в одном моле. Таким образом, получаем, что количество молекул СО2 в молях равно 0,1 моль.

b) Для выражения 1,20•10^24 атомов кислорода в молях нужно сначала найти количество молей в данном количестве атомов. Учитывая, что один мол кислорода содержит 6,022•10^23 атомов, получаем, что количество молей кислорода в данном случае равно 2 моля.

в) Для выражения 2,00•10^23 молекул воды в молях нужно просто разделить данное количество молекул на число Авогадро. Получаем, что количество молекул воды в молях равно 0,33 моля.

Мольная (молярная) масса указанных веществ:

• Масса одной молекулы СО2: 12 г/моль (углерод) + 16 г/моль * 2 (кислород) = 44 г/моль
• Масса одного атома кислорода: 16 г/моль
• Масса одной молекулы воды: 1 г/моль (водород) + 16 г/моль (кислород) = 18 г/моль