Для того чтобы решить эту задачу, нам нужно сначала понять, сколько молекул кислорода содержится в 2 литрах газа при нормальных условиях. Нормальные условия (н.у.) предполагают температуру 0 °C и давление 1 атмосфера. При этих условиях 1 моль газа занимает объем 22,4 литра.
Шаги решения:
- Определим количество молей кислорода в 2 литрах:
- Мы знаем, что 1 моль газа занимает 22,4 литра.
- Чтобы найти количество молей в 2 литрах, используем формулу:
- Количество молей = Объем газа (литры) / Объем 1 моля (литры) = 2 л / 22,4 л/моль.
- Вычисляем: 2 / 22,4 ≈ 0,089 моль.
- Теперь найдем количество молекул кислорода:
- Для этого используем число Авогадро, которое равно примерно 6,022 × 10²³ молекул/моль.
- Количество молекул = Количество молей × Число Авогадро = 0,089 моль × 6,022 × 10²³ молекул/моль.
- Вычисляем: 0,089 × 6,022 × 10²³ ≈ 5,36 × 10²² молекул.
- Теперь найдем, сколько воды необходимо, чтобы содержалось такое же количество молекул:
- Вода (H2O) состоит из 2 атомов водорода и 1 атома кислорода, и 1 моль воды также содержит 6,022 × 10²³ молекул.
- Таким образом, для того чтобы получить 5,36 × 10²² молекул воды, мы можем использовать ту же формулу:
- Количество молей воды = Количество молекул / Число Авогадро = 5,36 × 10²² / 6,022 × 10²³.
- Вычисляем: 5,36 × 10²² / 6,022 × 10²³ ≈ 0,089 моль.
- Теперь переведем количество молей воды в объем:
- Объем воды (литры) = Количество молей × Объем 1 моля = 0,089 моль × 18 мл/моль (молярная масса воды).
- Вычисляем: 0,089 моль × 18 мл/моль ≈ 1,60 мл.
Таким образом, в 1,60 мл воды будет содержаться столько же молекул, сколько их содержится в 2 литрах газа кислорода при нормальных условиях.