Należy obliczyć liczbę cząsteczek kwasu siarkowego(VI) znajdującą się w próbce o objętości 5cm³. Gęstość tego kwasu w panującej temperaturze (25°C) wynosi 1,83g/cm³.
Do obliczenia masy próbki skorzystamy z przekształconego wzoru na gęstość:
d - gęstość [g/cm³]
m - masa [g]
V - objętość [cm³]
Wypisujemy dane z polecenia:
m = ? szukane
d = 1,83g/cm³
V = 5cm³
Podstawiamy dane pod przekształcony wzór:
m = d×V = 1,83g/cm³ × 5cm³ = 9,15g
Wiemy więc, że nasza próbka waży 9,15g. Liczbę cząsteczek H₂SO₄ znajdującą się w próbce tego kwasu obliczymy korzystając z wartości liczby Avogadra. Liczba Avogadra informuje nas, ile atomów lub cząsteczek znajduje się w jednym molu substancji. Jest to wielkość stała i wynosi
[tex]N_{A} =6,02*10^{23}[/tex]
Aby więc rozwiązać zadanie musimy obliczyć, ile moli H₂SO₄ stanowi 9,15g tego kwasu.
Masa molowa tego kwasu jest sumą mas molowych atomów wchodzących w skład cząsteczki tego kwasu.
M(H) = 1g/mol
M(S) = 32g/mol
M(O) = 16g/mol
M(H₂SO₄) = 2M(H) + M(S) + 4M(O)
M(H₂SO₄) = 2×1g/mol + 32g/mol + 4×16g/mol
M(H₂SO₄) = 2g/mol + 32g/mol + 64g/mol
M(H₂SO₄) = 98g/mol
Ilość moli kwasu obliczymy korzystając ze wzoru na liczbę moli:
n - liczba moli [mol]
m - masa substancji [g]
M - masa molowa substancji [g/mol]
Wypisujemy nasze dane:
n = ? szukane
m = 9,15g
M = 98g/mol
Teraz podstawiamy dane pod wzór:
[tex]n = m/M = 9,15g/98\frac{g}{mol} =0,09mol[/tex]
n = 0,09mol
Liczbę cząsteczek H₂SO₄ zawartą w 0,09 mola tego kwasu obliczymy z proporcji.
1 mol ------ 6,02×10²³
0,09 mol ------ n
[tex]n = \frac{0,09mol*6,02*10^{23} }{1mol}\\[/tex]
n = 0,54×10²³ = 5,4×10²²
Odp. W próbce kwasu siarkowego(VI) o objętości 5cm³ i temperaturze 25°C znajduje się 5,4×10²² cząsteczek tego kwasu.
