Смесь состоит из 0,5 моль нитрата калия KNO3 и 3,01 ⋅1024 молекул воды. Определи массу смеси.

Для решения данной задачи нужно определить массу нитрата калия и массу воды, а затем сложить эти значения. Для этого воспользуемся формулой:

масса = количество вещества × молярная масса

1. Определение массы нитрата калия (KNO3):
Первое, что нужно сделать, это определить количество вещества нитрата калия, используя известный нам объем этого вещества (0,5 моль). Для этого воспользуемся формулой:

количество вещества = моль × Avogadro number

где Avogadro number равно 6,022 × 10^23.

Теперь, когда у нас есть количество вещества, мы можем найти его массу, используя молярную массу нитрата калия (KNO3). Молярная масса KNO3 равна сумме атомных масс калия (K), азота (N) и трех кислородов (O):

молярная масса KNO3 = масса K + масса N + 3 × масса O

Массы каждого элемента можно найти в периодической таблице. Масса калия (K) равна 39,1 г/моль, масса азота (N) равна 14,0 г/моль, а масса кислорода (O) равна 16,0 г/моль.

Таким образом, сумма масс составляющих нитрат калия равна:

молярная масса KNO3 = 39,1 + 14,0 + 3 × 16,0 = 39,1 + 14,0 + 48,0 = 101,1 г/моль

Для определения массы нитрата калия умножим количество вещества на молярную массу:

масса KNO3 = количество вещества × молярная масса = 0,5 моль × 101,1 г/моль = 50,6 г

Таким образом, масса нитрата калия составляет 50,6 г.

2. Определение массы воды:
Для определения массы воды нужно знать количество молекул их количество вещества. Для этого следует воспользоваться формулой:

количество вещества = количество молекул / Avogadro number

Теперь, имея количество вещества, мы можем найти массу, используя молярную массу воды (H2O). Молярная масса H2O равна сумме масс водорода (H) и кислорода (O):

молярная масса H2O = масса H + масса O

Массы каждого элемента можно найти в периодической таблице. Масса водорода (H) равна 1,0 г/моль, а масса кислорода (O) равна 16,0 г/моль.

Таким образом, сумма масс составляющих воду равна:

молярная масса H2O = 1,0 + 16,0 = 17,0 г/моль

Для определения массы воды умножим количество вещества на молярную массу:

масса H2O = количество вещества × молярная масса = количество вещества × 17,0 г/моль

Теперь мы можем определить массу воды, зная количество вещества:

масса H2O = количество вещества × 17,0 г/моль = (3,01 × 10^24 молекул) × (1 моль/повторений Avogadro) × (17,0 г/моль)

Здесь (1 моль/повторений Avogadro) - это обратное значение числа Авогадро, которое равно 1/mol = 6,022 × 10^23 повторений/mol.

получаем:
масса H2O = 3,01 × 10^24 молекул × (1 моль/6,022 × 10^23 повторений/mol) × 17,0 г/моль

Выполнив указанные вычисления, получаем массу воды:

масса H2O = 8,47 г

Таким образом, масса воды составляет 8,47 г.

3. Определение массы смеси:
Наконец, чтобы найти массу смеси, надо сложить массу нитрата калия и массу воды:

масса смеси = масса KNO3 + масса H2O = 50,6 г + 8,47 г = 59,07 г

Таким образом, масса смеси составляет 59,07 г.

В результате смесь, состоящая из 0,5 моль нитрата калия и 3,01 × 10^24 молекул воды, имеет массу 59,07 г.