Дано:
- Масса образца Na2CO3 · 10H2O = 15,0 кг = 15000 г
- Молярная масса Na2CO3 · 10H2O:
- Молярная масса Na2CO3:
- Na: 22,99 * 2 = 45,98 г/моль
- C: 12,01 г/моль
- O: 16,00 * 3 = 48,00 г/моль
- Молярная масса Na2CO3 = 45,98 + 12,01 + 48,00 = 105,99 г/моль
- Молярная масса 10H2O:
- H: 1,01 * 2 = 2,02 г/моль
- О: 16,00 г/моль
- Молярная масса H2O = 2,02 + 16,00 = 18,02 г/моль
- Молярная масса 10H2O = 10 * 18,02 = 180,20 г/моль
- Общая молярная масса Na2CO3 · 10H2O:
- Молярная масса = 105,99 + 180,20 = 286,19 г/моль
Найти:
Число атомов всех химических элементов в образце кристаллической соды.
Решение:
1. Найдем количество моль Na2CO3 · 10H2O:
Количество моль = масса / молярная масса
Количество моль = 15000 г / 286,19 г/моль ≈ 52,40 моль
2. Рассчитаем число формульных единиц (молекул) в образце:
Число формульных единиц = количество моль * число Авогадро
Число формульных единиц = 52,40 моль * 6,022 × 10^23 формульных единиц/моль ≈ 3,15 × 10^25 формульных единиц
3. Определим число атомов каждого элемента в одной формульной единице Na2CO3 · 10H2O:
- Na: 2 атома
- C: 1 атом
- O (из Na2CO3): 3 атома
- H (из 10H2O): 20 атомов
- O (из 10H2O): 10 атомов
Итого:
- Число атомов Na: 2 * число формульных единиц
- Число атомов C: 1 * число формульных единиц
- Число атомов O (из Na2CO3): 3 * число формульных единиц
- Число атомов H: 20 * число формульных единиц
- Число атомов O (из H2O): 10 * число формульных единиц
4. Суммируем атомы:
- Число атомов Na = 2 * 3,15 × 10^25 ≈ 6,30 × 10^25
- Число атомов C = 1 * 3,15 × 10^25 ≈ 3,15 × 10^25
- Число атомов O (из Na2CO3) = 3 * 3,15 × 10^25 ≈ 9,45 × 10^25
- Число атомов H = 20 * 3,15 × 10^25 ≈ 6,30 × 10^26
- Число атомов O (из H2O) = 10 * 3,15 × 10^25 ≈ 3,15 × 10^26
Число атомов O общее = 9,45 × 10^25 + 3,15 × 10^26 ≈ 4,09 × 10^26
Ответ:
Число атомов образце Na2CO3 · 10H2O массой 15,0 кг составляет:
- Атомы Na: 6,30 × 10^25
- Атомы C: 3,15 × 10^25
- Атомы O: 4,09 × 10^26
- Атомы H: 6,30 × 10^26