Вопрос школьника
В озеро, имеющее среднюю глубину h = 10 м и площадь поверхности s = 20 км2, бросили кристаллик соли NaCl массой m = 0,01 г. Сколько молекул этой соли оказалось бы в объёме воды V1 = 2 см3, взятой из озера при равномерном распределении молекул соли по всему объёму
Ответ от учителя
Для решения задачи необходимо использовать формулу концентрации раствора:
C = m/V
где С — концентрация раствора, m — масса растворенного вещества, V — объем раствора.
Сначала найдем объем воды в озере:
V_озера = h * s = 10 м * 20 км2 * 10^6 м2/км2 = 2 * 10^9 м3
Затем найдем концентрацию раствора в озере:
C_озера = m/V_озера = 0,01 г / 2 * 10^9 м3 = 5 * 10^-12 г/м3
Далее найдем количество молекул соли в объеме воды V1:
n = N/V
где n — количество молекул, N — количество частиц вещества (в данном случае молекул), V — объем.
Найдем количество молекул в 1 грамме соли:
N_A = 6.02 * 10^23 молекул/моль (число Авогадро)
m_моль = 58.44 г/моль (молярная масса NaCl)
N_1г = N_A / m_моль = 1.03 * 10^22 молекул/г
Тогда количество молекул в объеме V1:
n = N_1г * m / V1 = 1.03 * 10^22 молекул/г * 0.01 г / 2 * 10^-6 м3 = 5.15 * 10^16 молекул
Таким образом, в объеме воды V1, взятом из озера, оказалось бы 5.15 * 10^16 молекул соли NaCl при равномерном распределении молекул по всему объему.
