Определите количество вещества и число молекул в 1 кг воды.

Дано:

• Масса воды: $m = 1$ кг = 1000 г.

• Молярная масса воды: $M(H_2O) = 18$ г/моль.

• Постоянная Авогадро: $N_A = 6{,}02 \cdot 10^{23}$ моль$^{-1}$.

Найти:

• Количество вещества воды $\nu$.

• Число молекул воды $N$.

Решение

1. Определим количество вещества воды.

Количество вещества рассчитывается по формуле:

где:

• $m$ — масса вещества;

• $M$ — молярная масса вещества.

Молярная масса воды $H_2O$ равна:

Подставим значения в формулу:

Таким образом, количество вещества в 1 кг воды составляет приблизительно 55,56 моль.

2. Определим число молекул воды.

Число молекул рассчитывается по формуле:

где:

• $N$ — число молекул;

• $\nu$ — количество вещества;

• $N_A$ — постоянная Авогадро.

Подставим известные значения:

Выполним вычисления:

Следовательно, в 1 кг воды содержится приблизительно $3{,}34 \cdot 10^{25}$ молекул.

Ответ:

В 1 кг воды содержится:

• Количество вещества: $\boxed{\nu \approx 55{,}56 \text{ моль}}$

• Число молекул: $\boxed{N \approx 3{,}34 \cdot 10^{25}}$

Это означает, что один килограмм воды содержит примерно 55,56 моль вещества, а общее количество молекул воды составляет около $3{,}34 \cdot 10^{25}$.