2. Сколько молей составляют и сколько молекул содержат: a) 128 г SO2; б) 8 г NaOH; в) 280 г N2; г) 1 кг CaCO3; д) 36 мл воды H2O; е) 0.9 л воды H2O?

Решение:

Для решения задачи нам понадобятся молярные массы веществ:

• SO₂: \( 32.07 + 2 \cdot 16.00 = 64.07 \) г/моль
• NaOH: \( 22.99 + 16.00 + 1.01 = 40.00 \) г/моль
• N₂: \( 2 \cdot 14.01 = 28.02 \) г/моль
• CaCO₃: \( 40.08 + 12.01 + 3 \cdot 16.00 = 100.09 \) г/моль
• H₂O: \( 2 \cdot 1.01 + 16.00 = 18.02 \) г/моль

Авогадро постоянная: \( N_A \approx 6.022 \cdot 10^{23} \) моль^-1

Плотность воды: \( \rho \approx 1 \) г/мл = \( 1000 \) кг/м³

Молярный объем идеального газа при стандартных условиях (н.у.): \( V_m \approx 22.4 \) л/моль

1. а) 128 г SO₂
   • Количество молей: \( n = \frac{m}{M} = \frac{128 \text{ г}}{64.07 \text{ г/моль}} \approx 2 \) моль
   • Количество молекул: \( N = n \cdot N_A = 2 \text{ моль} \cdot 6.022 \cdot 10^{23} \text{ моль}^{-1} = 1.2044 \cdot 10^{24} \) молекул
2. б) 8 г NaOH
   • Количество молей: \( n = \frac{m}{M} = \frac{8 \text{ г}}{40.00 \text{ г/моль}} = 0.2 \) моль
   • Количество молекул: \( N = n \cdot N_A = 0.2 \text{ моль} \cdot 6.022 \cdot 10^{23} \text{ моль}^{-1} = 1.2044 \cdot 10^{23} \) молекул
3. в) 280 г N₂
   • Количество молей: \( n = \frac{m}{M} = \frac{280 \text{ г}}{28.02 \text{ г/моль}} \approx 10 \) моль
   • Количество молекул: \( N = n \cdot N_A = 10 \text{ моль} \cdot 6.022 \cdot 10^{23} \text{ моль}^{-1} = 6.022 \cdot 10^{24} \) молекул
4. г) 1 кг CaCO₃
   • Переведем массу в граммы: \( 1 \text{ кг} = 1000 \text{ г} \)
   • Количество молей: \( n = \frac{m}{M} = \frac{1000 \text{ г}}{100.09 \text{ г/моль}} \approx 10 \) моль
   • Количество молекул: \( N = n \cdot N_A = 10 \text{ моль} \cdot 6.022 \cdot 10^{23} \text{ моль}^{-1} = 6.022 \cdot 10^{24} \) молекул
5. д) 36 мл воды H₂O
   • Найдем массу воды, используя плотность: \( m = \rho \cdot V = 1 \text{ г/мл} \cdot 36 \text{ мл} = 36 \text{ г} \)
   • Количество молей: \( n = \frac{m}{M} = \frac{36 \text{ г}}{18.02 \text{ г/моль}} \approx 2 \) моль
   • Количество молекул: \( N = n \cdot N_A = 2 \text{ моль} \cdot 6.022 \cdot 10^{23} \text{ моль}^{-1} = 1.2044 \cdot 10^{24} \) молекул
6. е) 0.9 л воды H₂O
   • Предполагая, что вода находится в жидком состоянии и ее плотность равна 1 г/мл, найдем объем в мл: \( 0.9 \text{ л} = 900 \text{ мл} \)
   • Найдем массу воды: \( m = \rho \cdot V = 1 \text{ г/мл} \cdot 900 \text{ мл} = 900 \text{ г} \)
   • Количество молей: \( n = \frac{m}{M} = \frac{900 \text{ г}}{18.02 \text{ г/моль}} \approx 50 \) моль
   • Количество молекул: \( N = n \cdot N_A = 50 \text{ моль} \cdot 6.022 \cdot 10^{23} \text{ моль}^{-1} = 3.011 \cdot 10^{25} \) молекул

Ответ:

• а) 128 г SO₂: ≈ 2 моль, ≈ 1.2044 × 10²⁴ молекул
• б) 8 г NaOH: 0.2 моль, 1.2044 × 10²³ молекул
• в) 280 г N₂: ≈ 10 моль, ≈ 6.022 × 10²⁴ молекул
• г) 1 кг CaCO₃: ≈ 10 моль, ≈ 6.022 × 10²⁴ молекул
• д) 36 мл воды H₂O: ≈ 2 моль, ≈ 1.2044 × 10²⁴ молекул
• е) 0.9 л воды H₂O: ≈ 50 моль, ≈ 3.011 × 10²⁵ молекул