Для того чтобы определить количество молекул в 1 кг водорода (H₂), нужно воспользоваться понятием моль и числом Авогадро. Рассмотрим шаг за шагом, как это сделать.
Определение массы одного моля водорода (H₂):
Молекулярная масса водорода (H₂) составляет:
- Атомная масса водорода (H) ≈ 1 г/моль
- Так как молекула водорода состоит из двух атомов водорода, молекулярная масса H₂ = 2 г/моль
Число молей в 1 кг водорода:
Масса водорода, которую мы рассматриваем, составляет 1 кг, что эквивалентно 1000 г.
Чтобы найти количество молей (n), нужно разделить массу водорода на молекулярную массу:
[
n = \frac{\text{Масса}}{\text{Молекулярная масса}} = \frac{1000 \text{ г}}{2 \text{ г/моль}} = 500 \text{ моль}
]
Число Авогадро:
Число Авогадро (NA) — это количество частиц (атомов, молекул и т.д.) в одном моле вещества. Оно равно приблизительно:
[
N_A = 6.022 \times 10^{23} \text{ частиц/моль}
]
Вычисление общего количества молекул:
Чтобы найти общее количество молекул в 500 молях водорода, умножим количество молей на число Авогадро:
[
N = n \times N_A = 500 \text{ моль} \times 6.022 \times 10^{23} \text{ молекул/моль}
]
[
N = 3.011 \times 10^{26} \text{ молекул}
]
Итак, в 1 кг водорода (H₂) содержится приблизительно ( 3.011 \times 10^{26} ) молекул.