Один з найцікавіших і важливих питань в хімії – скільки молекул міститься в певній кількості речовини. У цій статті ми розглянемо, скільки молекул міститься в 32 грамах вуглекислого газу (СО2) і яким чином можна це обчислити.
Для розрахунку кількості молекул речовини необхідно використовувати формулу, яка заснована на понятті молярної маси і числа Авогадро:
N = m/M * NA
Де N - кількість молекул, m-маса речовини, M-молярна маса речовини, NA - число Авогадро.
Застосуємо цю формулу для розрахунку кількості молекул вуглекислого газу в 32 грамах. Молярна маса СО2 дорівнює 44 г/моль. Число Авогадро становить приблизно 6.022 * 10 23 молекул/моль. Підставляючи значення і виробляючи розрахунок, отримуємо:
N = 32/44 * 6.022 * 10 23 ≈ 4.365 * 10 23
Таким чином, в 32 грамах вуглекислого газу міститься приблизно 4.365 * 10 23 молекул.
Визначення молекули
Молекули можуть бути складені з однакових або різних атомів. Наприклад, молекула кисню складається з двох атомів кисню, позначених символом O2, а молекула води - з двох атомів водню і одного атома кисню, що позначаються символами H2O. відношення числа атомів кожного виду в молекулі називається стехіометричною формулою.
Кількість молекул речовини можна визначити за допомогою формули, відомої як число Авогадро. Воно дозволяє зв'язати масу речовини з кількістю молекул. Наприклад, для визначення кількості молекул зі2 у 32 г необхідно знати молекулярну масу зі2 і число Авогадро. Після розрахунку можна отримати точне число молекул зі2 в даній масі.
Формула розрахунку кількості молекул
Формула розрахунку кількості молекул проста:
Кількість молекул = (маса речовини / молярна маса) * Авогадро число
В даному випадку, щоб визначити кількість молекул, що містяться в 32 г CO2, необхідно знати молярну масу CO2 і Авогадро число.
Молярна маса CO2 дорівнює 44,01 г/моль (12,01 г/моль для вуглецю і 16 г/моль для кисню). Авогадро число дорівнює приблизно 6,022 * 10^23 молекул/моль.
Використовуючи формулу розрахунку:
Кількість молекул CO2 = (32 г / 44,01 г / моль) * 6,022 * 10^23 молекул / моль
Молярна маса СО2 і її значимість
Молярна маса СО2 обчислюється шляхом додавання атомних мас кожного елемента у формулі і вимірюється в г/моль. Атомна маса вуглецю дорівнює 12,01 г/моль, а атомна маса кисню дорівнює 16,00 г/моль. Отже, молярна маса СО2 становить:
Молярна маса СО2 = (12,01 г/моль) + 2 * (16,00 г / моль) = 44,01 г / моль
Знаючи молярну масу СО2, можна розрахувати кількість молекул в даній кількості речовини. Для цього необхідно знати масу і число молей речовини. Формула для розрахунку кількості молекул виглядає наступним чином:
Кількість молекул = (маса речовини / молярна маса) * Авогадро число
Авогадро число дорівнює приблизно 6,022 * 10^23 молекул/моль. Знаючи, що маса СО2 дорівнює 32 г, можна розрахувати кількість молекул:
Кількість молекул = (32 г / 44,01 г / моль) *(6,022 * 10^23 молекул / моль) ≈ 4,36 * 10^23 молекул
Таким чином, в 32 г СО2 міститься приблизно 4,36 * 10^23 молекул газу.
Кількість молекул в 32 г СО2
Для вирішення цього завдання необхідно знати молярну масу СО2. Молярна маса СО2 дорівнює сумі мас атомів вуглецю і кисню: 12 + (16 + 16) = 44 г / моль.
Тепер можна знайти кількість молей в 32 г СО2, розділивши масу на молярну масу: 32 г / 44 г / моль = 0,727 моль.
Для визначення кількості молекул в 0,727 моль СО2, необхідно помножити кількість молей на Авогадро число. Авогадро число становить приблизно 6,022 × 10^23 молекул/моль.
Таким чином, в 0,727 моль СО2 міститься приблизно (0,727 моль) × (6,022 × 10^23 молекул/моль) = 4,36 × 10^23 молекул СО2.
Результат розрахунку
Для розрахунку кількості молекул в 32 г CO2 нам необхідно скористатися формулою:
Molecules = (Mass / Molar mass) * Avogadro's number
- Mass-маса даної речовини (в грамах)
- Molar mass-молярна маса речовини (в г / моль)
- Avogadro's number-постійна Авогадро (6.022 × 10^23 молекул в одному молі)
Для CO2 молярна маса становить 44 г/моль. Підставивши значення в формулу, ми отримаємо:
Molecules = (32 / 44) * (6.022 × 10^23) ≈ 4.37 × 10^23 молекул
Таким чином, в 32 г CO2 міститься близько 4.37 × 10^23 молекул.