Дано:
Объем воды (V) = 22,4 дм^3
Найти: число атомов в порции воды.
Решение:
1. Найдем количество молей воды в данном объеме. При нормальных условиях 1 моль газа занимает 22,4 л (или 22,4 дм^3), однако для жидкости вода имеет другую плотность, поэтому будем использовать массу.
Для нахождения количества молей вещества используем уравнение:
n = V / Vm, где Vm - молярный объем.
Поскольку 1 моль воды (H2O) также можно получить из расчета ее плотности, которая примерно равна 1 г/см^3 или 1000 г/л. Молярная масса воды составляет 18 г/моль.
2. Однако в данном случае мы можем использовать известное значение: 22,4 дм^3 (или 22400 см^3) соответствует 1000 г воды. То есть в таком объеме содержится 1000 г / 18 г/моль = 55,56 моль воды.
3. Теперь найдем общее количество молекул воды:
Число молекул (N) = n * Na, где Na = 6,022 · 10^23 молекул/моль.
Подставляем значения:
N = 55,56 моль * 6,022 · 10^23 молекул/моль ≈ 3,34 · 10^25 молекул.
4. В одной молекуле воды содержится 3 атома (2 атома водорода и 1 атом кислорода). Следовательно, общее количество атомов будет равно:
Число атомов = N * 3.
Подставляем значения:
Число атомов ≈ 3,34 · 10^25 молекул * 3 ≈ 1,00 · 10^26 атомов.
Ответ:
В порции воды объёмом 22,4 дм^3 содержится примерно 1,00 · 10^26 атомов.