Дано: масса капельки воды (m) равна 10 в минус 13 степени кг.
Найти: количество молекул (N), из которых состоит эта капелька воды.
Решение:
- Сначала переведем массу капельки воды в граммы, так как молярная масса води обычно указывается в граммах на моль. Мы знаем, что 1 кг = 1000 г, поэтому:
- m = 10⁻¹³ кг = 10⁻¹³ * 1000 г = 10⁻¹⁰ г.
- Теперь найдем молярную массу воды (М). Для этого нужно сложить массы атомов, входящих в молекулу воды (Н₂О):
- У нас в молекуле 2 атома водорода (Н) и 1 атом кислорода (О).
- Масса атома водорода примерно 1 г/моль, а кислорода - 16 г/моль. Таким образом:
- М(Н₂О) = 2 * 1 + 16 = 18 г/моль.
- Теперь мы можем найти число молей (n) в капельке воды с помощью формулы:
- n = m / М,
- где m - масса вещества, а М - молярная масса.
- Подставляем известные значения:
- n = 10⁻¹⁰ г / 18 г/моль ≈ 5,56 * 10⁻¹² моль.
- Теперь, зная количество молей, мы можем найти общее число молекул (N) в капельке воды, используя число Авогадро (Nₐ), которое составляет примерно 6,02 * 10²³ молекул/моль:
- N = n * Nₐ = 5,56 * 10⁻¹² моль * 6,02 * 10²³ молекул/моль.
- Вычисляем:
- N ≈ 33,4 * 10¹¹ ≈ 3,34 * 10¹² молекул.
Ответ: Капелька воды массой 10 в минус 13 степени кг состоит примерно из 3,34 * 10¹² молекул.