Номер 64, страница 20 - гдз по химии 8 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

64. Рассчитайте число и химическое количество атомов кислорода, содержащихся в озоне $O_3$ массой 23,0 кг.

Дано:

Масса озона, $m(O_3) = 23,0 \text{ кг}$

Перевод данных в СИ:

Масса уже дана в единицах СИ ($23,0 \text{ кг}$). Для удобства расчетов с молярной массой, которая обычно выражается в г/моль, переведем массу в граммы:

$m(O_3) = 23,0 \text{ кг} = 23000 \text{ г}$

Найти:

Химическое количество атомов кислорода, $n(O)$

Число атомов кислорода, $N(O)$

Решение:

Поскольку вся масса озона ($O_3$) обусловлена атомами кислорода, масса всех атомов кислорода в образце равна массе озона:

$m(O) = m(O_3) = 23000 \text{ г}$

Для расчетов используем молярную массу атомарного кислорода ($M(O) \approx 16,0 \text{ г/моль}$) и постоянную Авогадро ($N_A \approx 6,022 \times 10^{23} \text{ моль}^{-1}$).

Химическое количество атомов кислорода

Химическое количество ($n$) определяется как отношение массы вещества ($m$) к его молярной массе ($M$):

$n = \frac{m}{M}$

Рассчитаем химическое количество атомов кислорода:

$n(O) = \frac{m(O)}{M(O)} = \frac{23000 \text{ г}}{16,0 \text{ г/моль}} = 1437,5 \text{ моль}$

Так как исходная масса дана с точностью до трех значащих цифр (23,0), результат следует округлить до трех значащих цифр:

$n(O) \approx 1,44 \times 10^3 \text{ моль}$

Ответ: $1,44 \times 10^3 \text{ моль}$.

Число атомов кислорода

Число частиц ($N$) в веществе связано с его химическим количеством ($n$) через постоянную Авогадро ($N_A$):

$N = n \times N_A$

Рассчитаем число атомов кислорода, используя найденное точное значение химического количества для большей точности промежуточных вычислений:

$N(O) = n(O) \times N_A = 1437,5 \text{ моль} \times 6,022 \times 10^{23} \text{ моль}^{-1} \approx 8,656375 \times 10^{26}$

Округлим результат до трех значащих цифр:

$N(O) \approx 8,66 \times 10^{26}$

Ответ: $8,66 \times 10^{26}$.