Для решения задачи воспользуемся следующими формулами и константами:
- Число Авогадро, ( N_A ), равное ( 6,022 \times 10^{23} ) молекул/моль.
- Молярная масса озона (O3), равная ( 48 \, \text{г/моль} ) (так как молекула O3 содержит три атома кислорода, каждый из которых имеет молярную массу приблизительно равную ( 16 \, \text{г/моль} )).
- Молярный объем газа при нормальных условиях (0°C и 1 атм) равен ( 22,4 \, \text{л/моль} ).
Шаг 1: Нахождение количества вещества озона.
Количество вещества ( n ) можно найти по формуле:
[
n = \frac{N}{N_A}
]
где ( N ) – число молекул, ( N_A ) – число Авогадро.
Подставляем данные:
[
n = \frac{1,2 \times 10^{23}}{6,022 \times 10^{23} \, \text{молекул/моль}} \approx 0,1992 \, \text{моль}
]
Шаг 2: Вычисление массы озона.
Масса вещества ( m ) находится по формуле:
[
m = n \cdot M
]
где ( M ) – молярная масса вещества.
Подставляем значения:
[
m = 0,1992 \, \text{моль} \times 48 \, \text{г/моль} \approx 9,5616 \, \text{г}
]
Округлим до ( 9,56 \, \text{г} ).
Шаг 3: Вычисление объема озона.
Объем газа при нормальных условиях ( V ) можно вычислить по формуле:
[
V = n \cdot V_m
]
где ( V_m ) – молярный объем.
Подставляем значения:
[
V = 0,1992 \, \text{моль} \times 22,4 \, \text{л/моль} \approx 4,46208 \, \text{л}
]
Округлим до ( 4,46 \, \text{л} ).
Итог:
- Количество вещества озона: ( \approx 0,1992 \, \text{моль} )
- Масса озона: ( \approx 9,56 \, \text{г} )
- Объем озона: ( \approx 4,46 \, \text{л} )