Какую массу составляют: а) 3,01*10 в 23 степени атомов серы; б) такое количество молекул гидроксида...

Для начала нужно понимать, что для решения задач такого типа используется число Авогадро (( N_A = 6,022 \cdot 10^{23} )). Это число молекул или атомов, содержащихся в 1 моле вещества. Далее, воспользуемся понятием молярной массы вещества и сформулируем общий план решения.

Общий план решения:

1. Вычислить количество молей для заданного числа частиц (атомов или молекул) с использованием числа Авогадро: [ n = \frac{N}{N_A}, ] где ( N ) — количество частиц, ( N_A ) — число Авогадро.

2. Определить молярную массу вещества (( M )) из его химической формулы. Молярная масса выражается в г/моль.

3. Найти массу вещества (( m )) по формуле: [ m = n \cdot M. ]

Теперь перейдем к конкретным вопросам.

Задача а): 3,01·10²³ атомов серы

1. Определим количество молей серы: [ n = \frac{N}{N_A} = \frac{3,01 \cdot 10^{23}}{6,022 \cdot 10^{23}} \approx 0,5 \, \text{моль}. ]

2. Молярная масса серы (( M )): Атомная масса серы из Периодической таблицы — 32 г/моль.

3. Найдем массу серы: [ m = n \cdot M = 0,5 \cdot 32 = 16 \, \text{г}. ]

Ответ: масса 3,01·10²³ атомов серы составляет 16 г.

Задача б): 3,01·10²³ молекул гидроксида кальция (( \text{Ca(OH)}_2 ))

1. Определим количество молей гидроксида кальция: [ n = \frac{N}{N_A} = \frac{3,01 \cdot 10^{23}}{6,022 \cdot 10^{23}} \approx 0,5 \, \text{моль}. ]

2. Молярная масса гидроксида кальция (( M )): Рассчитаем молярную массу на основе химической формулы ( \text{Ca(OH)}_2 ):

   • Кальций (Ca): ( 40 \, \text{г/моль} ),
   • Кислород (O): ( 16 \, \text{г/моль} ), 2 атома кислорода,
   • Водород (H): ( 1 \, \text{г/моль} ), 2 атома водорода. [ M = 40 + 2 \cdot 16 + 2 \cdot 1 = 40 + 32 + 2 = 74 \, \text{г/моль}. ]

3. Найдем массу гидроксида кальция: [ m = n \cdot M = 0,5 \cdot 74 = 37 \, \text{г}. ]

Ответ: масса 3,01·10²³ молекул гидроксида кальция составляет 37 г.

Задача в): 3,01·10²³ молекул кислорода (( \text{O}_2 ))

1. Определим количество молей кислорода: [ n = \frac{N}{N_A} = \frac{3,01 \cdot 10^{23}}{6,022 \cdot 10^{23}} \approx 0,5 \, \text{моль}. ]

2. Молярная масса кислорода (( \text{O}_2 )): Молекула кислорода состоит из двух атомов кислорода. Атомная масса кислорода — ( 16 \, \text{г/моль} ). [ M = 2 \cdot 16 = 32 \, \text{г/моль}. ]

3. Найдем массу кислорода: [ m = n \cdot M = 0,5 \cdot 32 = 16 \, \text{г}. ]

Ответ: масса 3,01·10²³ молекул кислорода составляет 16 г.

Итоговые ответы:

а) масса 3,01·10²³ атомов серы составляет 16 г;
б) масса 3,01·10²³ молекул гидроксида кальция составляет 37 г;
в) масса 3,01·10²³ молекул кислорода составляет 16 г.

Для решения задачи сначала нужно знать молекулярную массу элементов и соединений:

а) Масса 3,01 × 10^23 атомов серы (молярная масса серы S ≈ 32 г/моль): 1 моль содержит 6,02 × 10^23 атомов. Количество моль серы: [ n = \frac{3,01 \times 10^{23}}{6,02 \times 10^{23}} \approx 0,5 \text{ моль} ] Масса: [ m = n \times M = 0,5 \, \text{моль} \times 32 \, \text{г/моль} = 16 \, \text{г} ]

б) Для гидроксида кальция (Ca(OH)₂, молярная масса ≈ 74 г/моль): Количество моль: [ n = \frac{3,01 \times 10^{23}}{6,02 \times 10^{23}} \approx 0,5 \, \text{моль} ] Масса: [ m = n \times M = 0,5 \, \text{моль} \times 74 \, \text{г/моль} = 37 \, \text{г} ]

в) Для кислорода (O₂, молярная масса ≈ 32 г/моль): Количество моль: [ n = \frac{3,01 \times 10^{23}}{6,02 \times 10^{23}} \approx 0,5 \, \text{моль} ] Масса: [ m = n \times M = 0,5 \, \text{моль} \times 32 \, \text{г/моль} = 16 \, \text{г} ]

Таким образом, ответы: а) 16 г (сера); б) 37 г (гидроксид кальция); в) 16 г (кислород).

Чтобы рассчитать массу указанных количеств атомов и молекул, нам нужно воспользоваться концепцией мольной массы и числом Авогадро, которое равно приблизительно (6,022 \times 10^{23}) частиц (атомов, молекул) в одном моле вещества.

a) Масса 3,01 × 10²³ атомов серы (S)

1. Определяем число молей серы:

   Число молей можно найти, разделив количество атомов на число Авогадро:

   [ n = \frac{3,01 \times 10^{23}}{6,022 \times 10^{23}} \approx 0,5 \text{ моль} ]

2. Находим молярную массу серы:

   Молярная масса серы (S) составляет приблизительно (32,07 \, \text{г/моль}).

3. Вычисляем массу:

   Теперь можем рассчитать массу:

   [ m = n \times M = 0,5 \, \text{моль} \times 32,07 \, \text{г/моль} \approx 16,04 \, \text{г} ]

Таким образом, масса 3,01 × 10²³ атомов серы составляет примерно 16,04 грамма.

б) Масса 3,01 × 10²³ молекул гидроксида кальция (Ca(OH)₂)

1. Определяем число молей гидроксида кальция:

   Как и в предыдущем случае, делим количество молекул на число Авогадро:

   [ n = \frac{3,01 \times 10^{23}}{6,022 \times 10^{23}} \approx 0,5 \text{ моль} ]

2. Находим молярную массу гидроксида кальция:

   Молярная масса Ca(OH)₂ вычисляется так:

   • Ca: (40,08 \, \text{г/моль})
   • O: (16,00 \, \text{г/моль} \times 2 = 32,00 \, \text{г/моль})
   • H: (1,01 \, \text{г/моль} \times 2 = 2,02 \, \text{г/моль})

   Суммируем:

   [ M = 40,08 + 32,00 + 2,02 = 74,10 \, \text{г/моль} ]

3. Вычисляем массу:

   [ m = n \times M = 0,5 \, \text{моль} \times 74,10 \, \text{г/моль} \approx 37,05 \, \text{г} ]

Таким образом, масса 3,01 × 10²³ молекул гидроксида кальция составляет примерно 37,05 грамма.

Масса 3,01 × 10²³ молекул кислорода (O₂)

1. Определяем число молей кислорода:

   Аналогично, число молей:

   [ n = \frac{3,01 \times 10^{23}}{6,022 \times 10^{23}} \approx 0,5 \text{ моль} ]

2. Находим молярную массу кислорода:

   Молярная масса O₂:

   [ M = 16,00 \, \text{г/моль} \times 2 = 32,00 \, \text{г/моль} ]

3. Вычисляем массу:

   [ m = n \times M = 0,5 \, \text{моль} \times 32,00 \, \text{г/моль} \approx 16,00 \, \text{г} ]

Таким образом, масса 3,01 × 10²³ молекул кислорода составляет примерно 16,00 грамма.

Итог

• Масса 3,01 × 10²³ атомов серы: 16,04 грамма.
• Масса 3,01 × 10²³ молекул гидроксида кальция: 37,05 грамма.
• Масса 3,01 × 10²³ молекул кислорода: 16,00 грамма.