дано:
- массовая доля углерода = 4,0 %
- масса чугуна (предположим) = 1000 г
найти:
число атомов железа на каждые 1000 атомов углерода.
решение:
1. Найдем массу углерода в 1000 г чугуна:
масса углерода = (4,0 / 100) * 1000 г = 40 г
2. Теперь найдем массу железа в чугуне:
масса железа = общая масса чугуна - масса углерода
масса железа = 1000 г - 40 г = 960 г
3. Найдем количество молей углерода, зная, что молярная масса углерода составляет примерно 12 г/моль:
число молей углерода = масса углерода / молярная масса углерода
число молей углерода = 40 г / 12 г/моль ≈ 3,33 моль
4. Найдем количество атомов углерода, используя число Авогадро (приблизительно 6,022 * 10^(23) атомов/моль):
число атомов углерода = число молей углерода * число Авогадро
число атомов углерода = 3,33 моль * 6,022 * 10^(23) атомов/моль ≈ 2,00 * 10^(24) атомов
5. Теперь найдем количество молей железа, зная, что молярная масса железа составляет примерно 56 г/моль:
число молей железа = масса железа / молярная масса железа
число молей железа = 960 г / 56 г/моль ≈ 17,14 моль
6. Найдем количество атомов железа:
число атомов железа = число молей железа * число Авогадро
число атомов железа = 17,14 моль * 6,022 * 10^(23) атомов/моль ≈ 1,03 * 10^(25) атомов
7. Рассчитаем отношение числа атомов железа к числу атомов углерода:
отношение = число атомов железа / число атомов углерода
отношение = (1,03 * 10^(25)) / (2,00 * 10^(24)) ≈ 5,15
ответ: на каждые 1000 атомов углерода приходится примерно 5 атомов железа.