Дано:
- Объем газообразного азота (N2) = 2,24 дм3.
- Условия нормального состояния (н. у.): 1 моль газа занимает объем 22,4 дм3.
Найти:
- Массу протонов в ядрах всех атомов в образце газообразного азота.
Решение:
1. Находим количество молей газообразного азота в образце:
количество молей N2 = объем / объем одного моля = 2,24 дм3 / 22,4 дм3/моль = 0,1 моль.
2. Определяем количество атомов азота в данном количестве молей. Поскольку в одной молекуле N2 содержится 2 атома азота, то:
количество атомов = количество молей × Avogadro × 2 = 0,1 моль × 6,022 × 10^23 частиц/моль × 2 = 1,204 × 10^23 атомов.
3. Определяем массу протонов в одном атоме азота. Атомный номер азота равен 7, следовательно, в каждом атоме азота 7 протонов. Масса одного протона ≈ 1,67 × 10^-27 кг.
4. Теперь находим общую массу протонов:
масса протонов = количество атомов × число протонов в атоме × масса одного протона
= 1,204 × 10^23 × 7 × 1,67 × 10^-27 кг
= 1,404 × 10^-3 кг.
Ответ:
Масса протонов, содержащихся в ядрах всех атомов в образце газообразного азота объемом 2,24 дм3, примерно равна 1,404 г.