Какова масса углекислого газа CO2 растворена в бутылке с лимонадом объёмом 0,5 л, если на одну

Ответы на вопрос

Отвечает Каратунов Саша.

Для ответа на этот вопрос нужно выполнить последовательные расчёты, основываясь на соотношении молекул газа и воды, а также свойствах углекислого газа и воды.

Дано:

Объем лимонада: $V_{\text{лимонада}} = 0,5 \, \text{л} = 500 \, \text{мл}$ .
Соотношение молекул: на одну молекулу углекислого газа ( $\text{CO}_2$ ) приходится $5{,}56 \cdot 10^5$ молекул воды.
Плотность воды: $\rho_{\text{воды}} = 1 \, \text{г/мл}$ (считаем, что плотность лимонада близка к плотности воды).
Молярная масса углекислого газа: $M_{\text{CO}_2} = 44 \, \text{г/моль}$ .
Молярная масса воды: $M_{\text{H}_2\text{O}} = 18 \, \text{г/моль}$ .
Число Авогадро: $N_A = 6{,}022 \cdot 10^{23} \, \text{молекул/моль}$ .

Шаг 1: Определение массы воды в бутылке

Масса воды в 500 мл лимонада при плотности $\rho_{\text{воды}} = 1 \, \text{г/мл}$ равна:

m_{\text{H}_2\text{O}} = V_{\text{лимонада}} \cdot \rho_{\text{воды}} = 500 \, \text{г}.

Шаг 2: Количество молекул воды

Количество молей воды можно найти как:

n_{\text{H}_2\text{O}} = \frac{m_{\text{H}_2\text{O}}}{M_{\text{H}_2\text{O}}} = \frac{500}{18} \approx 27{,}78 \, \text{моль}.

Число молекул воды:

N_{\text{H}_2\text{O}} = n_{\text{H}_2\text{O}} \cdot N_A = 27{,}78 \cdot 6{,}022 \cdot 10^{23} \approx 1{,}673 \cdot 10^{25} \, \text{молекул}.

Шаг 3: Число молекул углекислого газа

По условию на одну молекулу углекислого газа приходится $5{,}56 \cdot 10^5$ молекул воды. Тогда число молекул углекислого газа:

N_{\text{CO}_2} = \frac{N_{\text{H}_2\text{O}}}{5{,}56 \cdot 10^5} = \frac{1{,}673 \cdot 10^{25}}{5{,}56 \cdot 10^5} \approx 3{,}01 \cdot 10^{19} \, \text{молекул}.

Шаг 4: Количество молей углекислого газа

Количество молей углекислого газа:

n_{\text{CO}_2} = \frac{N_{\text{CO}_2}}{N_A} = \frac{3{,}01 \cdot 10^{19}}{6{,}022 \cdot 10^{23}} \approx 5{,}0 \cdot 10^{-5} \, \text{моль}.

Шаг 5: Масса углекислого газа

Масса углекислого газа:

m_{\text{CO}_2} = n_{\text{CO}_2} \cdot M_{\text{CO}_2} = 5{,}0 \cdot 10^{-5} \cdot 44 \approx 2{,}2 \, \text{мг}.

Ответ:

Масса углекислого газа, растворённого в бутылке лимонада объёмом 0,5 л, составляет приблизительно 2,2 мг.

Какова масса углекислого газа CO2 растворена в бутылке с лимонадом объёмом 0,5 л, если на одну молекулу газа приходится 5,56*10 5 молекул воды?