Определите суммарный заряд всех электронов содержащихся в капле воды массой 2 г

Для того чтобы определить суммарный заряд всех электронов в капле воды массой 2 г, следуем следующему алгоритму:

Шаг 1: Найдем количество молекул воды в капле

1. Определим количество молекул воды в 2 граммах.

   • Молярная масса воды $H_2O$ равна $18 \, \text{г/моль}$.

   • Определим число молей воды:

     $$n = \frac{m}{M} = \frac{2}{18} \approx 0.111 \, \text{моль}.$$

   • Число молекул в одном моле вещества задается числом Авогадро $N_A$, которое равно $6.022 \times 10^{23} \, \text{молекул/моль}$.

   • Число молекул воды в капле:

     $$N = n \cdot N_A = 0.111 \cdot 6.022 \times 10^{23} \approx 6.69 \times 10^{22} \, \text{молекул}.$$

Шаг 2: Определим число электронов в одной молекуле воды

• Каждая молекула воды состоит из 2 атомов водорода ($H$) и 1 атома кислорода ($O$).
• У атома водорода 1 электрон, у атома кислорода — 8 электронов.
• Общее число электронов в молекуле воды: $$2 \cdot 1 + 8 = 10 \, \text{электронов}.$$

Шаг 3: Найдем общее число электронов в капле воды

• Общее число электронов в капле воды: $$N_e = N \cdot 10 = 6.69 \times 10^{22} \cdot 10 = 6.69 \times 10^{23} \, \text{электронов}.$$

Шаг 4: Определим суммарный заряд всех электронов

• Заряд одного электрона равен $e = -1.602 \times 10^{-19} \, \text{Кл}$.

• Суммарный заряд всех электронов:

  $$Q = N_e \cdot e = 6.69 \times 10^{23} \cdot (-1.602 \times 10^{-19}) \, \text{Кл}.$$

• Выполним вычисления:

  $$Q \approx -1.072 \times 10^{5} \, \text{Кл}.$$

Ответ

Суммарный заряд всех электронов в капле воды массой 2 г составляет примерно $-1.072 \times 10^5 \, \text{Кл}$.