Дано:
- Объем озона (O3) = 20,0 м³.
- Условия нормальные: температура 0 °C и давление 101,3 кПа.
Найти:
1. Число атомов кислорода в порции озона объемом 20,0 м³.
Решение:
1. Рассчитаем количество вещества озона в моль. Используем уравнение состояния идеального газа:
PV = nRT,
где:
P = 101,3 кПа = 101300 Па,
V = 20,0 м³,
R = 8,314 Дж/(моль·К),
T = 273,15 K.
2. Перепишем уравнение для нахождения n (количество вещества):
n = PV / RT
3. Подставим значения:
n = (101300 * 20,0) / (8,314 * 273,15)
4. Вычислим:
n = 2026000 / 2270,67 ≈ 891,89 моль.
5. Теперь найдем число молекул озона в данной порции. Используем число Авогадро:
N = n * N_A,
где N_A = 6,022 * 10^23 молекул/моль.
6. Подставим значения:
N = 891,89 * (6,022 * 10^23) ≈ 5,36 * 10^26 молекул O3.
7. Поскольку каждая молекула озона содержит 3 атома кислорода, общее число атомов кислорода будет:
N(O) = N * 3.
8. Подставим значение:
N(O) = 5,36 * 10^26 * 3 ≈ 1,61 * 10^27 атомов O.
Ответ:
В порции озона объемом 20,0 м³ содержится приблизительно 1,61 * 10^27 атомов кислорода.