Какой должна быть масса образца магния, чтобы в нём содержалось столько же атомов, сколько их находится в образце железа массой 28 г?

Чтобы найти массу образца магния, которая содержит столько же атомов, сколько и в образце железа массой 28 г, нужно решить задачу, используя количество вещества и понятие числа Авогадро.

1. Шаг 1. Найдём количество атомов в образце железа.

   Для этого сначала определим количество молей железа в данном образце.

   Масса образца железа — 28 г.
   Атомная масса железа (Fe) — 56 г/моль.

   Количество молей железа можно рассчитать по формуле:

   $$n(\text{Fe}) = \frac{m(\text{Fe})}{M(\text{Fe})} = \frac{28 \text{ г}}{56 \text{ г/моль}} = 0{,}5 \text{ моль}$$

2. Шаг 2. Определим количество атомов в 0,5 моля железа.

   Число атомов в 1 моле вещества равно числу Авогадро, $N_A = 6{,}022 \times 10^{23}$ атомов/моль.

   Тогда количество атомов железа в нашем образце будет:

   $$N(\text{Fe}) = n(\text{Fe}) \times N_A = 0{,}5 \times 6{,}022 \times 10^{23} = 3{,}011 \times 10^{23} \text{ атомов}$$

3. Шаг 3. Рассчитаем массу магния, которая содержит такое же количество атомов.

   Теперь, чтобы в образце магния было $3{,}011 \times 10^{23}$ атомов, определим, сколько молей магния потребуется для этого.

   Поскольку число атомов в 1 моле магния также равно числу Авогадро, количество молей магния, нужное для такого числа атомов, составит:

   $$n(\text{Mg}) = \frac{N(\text{Mg})}{N_A} = 0{,}5 \text{ моль}$$

   Теперь, зная количество молей магния, можем найти его массу.

   Атомная масса магния (Mg) — 24 г/моль.

   Масса магния, которая соответствует 0,5 моля, будет:

   $$m(\text{Mg}) = n(\text{Mg}) \times M(\text{Mg}) = 0{,}5 \times 24 \text{ г/моль} = 12 \text{ г}$$

4. Ответ:

   Чтобы количество атомов в образце магния было равно количеству атомов в образце железа массой 28 г, масса магния должна составлять 12 г.