В парах уксусная кислота существует как в виде отдельных молекул CH3COOH, так и в виде димера (CH3COOH)2. При некоторой температуре число молекул димера в три раза меньше числа отдельных молекул уксусной кислоты. Укажите число молекул димера в паре, полученном в результате испарения 60 г уксусной кислоты.
от

1 Ответ

Дано:
- Масса уксусной кислоты: 60 г.
- Молярная масса уксусной кислоты (CH3COOH): 60 г/моль.

Найти:
- Число молекул димера в паре.

Решение:

1. Определим количество моль уксусной кислоты:
   n = m / M,
   где n - количество моль, m - масса, M - молярная масса.

   n(CH3COOH) = 60 г / 60 г/моль = 1 моль.

2. Обозначим количество отдельных молекул уксусной кислоты как N и количество молекул димера как n.
   Из условия задачи известно, что количество молекул димера в три раза меньше числа отдельных молекул уксусной кислоты:
   n = N / 3.

3. Общее количество молекул уксусной кислоты в системе:
   N + 2n = 1 моль,
   где 2n - это число молекул уксусной кислоты, входящих в состав димера.

4. Подставим выражение для n из пункта 2:
   N + 2(N / 3) = 1 моль.

5. Приведем уравнение к общему знаменателю:
   N + (2N / 3) = 1 моль
   => (3N + 2N) / 3 = 1
   => 5N / 3 = 1.

6. Умножим обе стороны на 3:
   5N = 3,
   отсюда N = 3 / 5 моль.

7. Теперь найдем количество димеров:
   n = N / 3 = (3 / 5) / 3 = 1 / 5 моль.

8. Переведем количество димера в молекулы:
   Количество молекул в 1 моль = 6,022 * 10^23 (число Авогадро).
   Таким образом, количество молекул димера:
   n(молекул димера) = (1 / 5) моль * 6,022 * 10^23 молекул/моль = 1,2044 * 10^23 молекул.

Ответ:
- Число молекул димера в паре: 1,2044 * 10^23 молекул.
от