Количество вещества, число молекул

[Ekaterena]

Добрый день. Есть такая "простая задача": Сколько молекул содержится в одном литре воды? Кажется чего проще, только вот решают ее по-разному.. Решение  1. Находим количество вещества. n = V/Vm. n (H2O) = 1 л/22,4 л/моль = 0,045 моль Н2О. Далее определим количество молекул воды. N = n * Na = 0,045 * 6,02 * 10'23 = 0,2709 * 10'23 = 2,709 * 10'22 молекул. Ответ: количество вещества воды равно 0,045 моль; количество молекул равно 2,709 * 10'22 молекул. Но почему-то именно в этой задаче нельзя применять формулу n = V/Vm. Почему, не могу понять???  А правильное решение такое: Нужно обьем перевести в массу. Один литр воды это примерно 1000 грамм, а значит около 56 моль (1000 г / 18 г/моль). Мы знаем, что на один моль вещества приходится около 6,022 · 10^23 его структурных единиц (число Авогадро). Следовательно, ведро воды на 1 литр содержит около 3,35 *10'25 . Почему нельзя применить формулу объема, не пойму. Помогите плиз..

[Egocha]

Добрый вечер! Формула n=V/Vm применяется для нахождения количества вещества идеальных газов. Воду можно было бы считать идеальным газом, если бы она была в виде водяного пара, но здесь про агрегатное состояние воды ничего не сказано. И не сказано, что водяной пар можно считать идеальным газом. Также здесь ничего не сказано про внешние условия: температура, давление, в которых находится вода. В зависимости от этих параметров молярный объём, который ПРИ НОРМАЛЬНЫХ УСЛОВИЯХ (а это 0°C и давление, равное 1 атмосфере) равен 22,4 л/моль, будет принимать другое значение, что повлияет на итоговый ответ. Короче говоря, при температуре, отличной от 0°C и давлении, отличном от 1 атмосферы Vm равняется не 22,4 л/моль, а другому числу. Для определения того, каким именно станет молярный объем при указанных температуре и давлении пользуются уравнением Менделеева-Клапейрона, с которым знакомятся в старших классах на уроках физики. Но в этой задаче нету ни давления, ни температуры, поэтому правильным будет второй способ решения, потому что он не учитывает внешних условий, в которых находится вода, в прочем, мы их и не знаем.

Изменено 27 Июня, 2025 в 17:24 пользователем Egocha

[Ekaterena]

Спасибо вам большое за такое подробное объяснение!! Да, действительно, задача не такая уж простая, как может показаться. Видела подобную этой видео https://ya.ru/video/preview/11920797591367241547, тоже получается неправильно решили?

 

[yatcheh]

В 27.06.2025 в 20:06, Ekaterena сказал:

Добрый день. Есть такая "простая задача": Сколько молекул содержится в одном литре воды? Кажется чего проще, только вот решают ее по-разному.. Решение  1. Находим количество вещества. n = V/Vm. n (H2O) = 1 л/22,4 л/моль = 0,045 моль Н2О. Далее определим количество молекул воды. N = n * Na = 0,045 * 6,02 * 10'23 = 0,2709 * 10'23 = 2,709 * 10'22 молекул. Ответ: количество вещества воды равно 0,045 моль; количество молекул равно 2,709 * 10'22 молекул. Но почему-то именно в этой задаче нельзя применять формулу n = V/Vm. Почему, не могу понять???  А правильное решение такое: Нужно обьем перевести в массу. Один литр воды это примерно 1000 грамм, а значит около 56 моль (1000 г / 18 г/моль). Мы знаем, что на один моль вещества приходится около 6,022 · 10^23 его структурных единиц (число Авогадро). Следовательно, ведро воды на 1 литр содержит около 3,35 *10'25 . Почему нельзя применить формулу объема, не пойму. Помогите плиз..

 

Масса литра воды при н.у. = 1000 г

Молярная масса воды = 18 г/моль

В литре воды при н.у. содержится 6.02Е23*1000/18 молекул

Простейшая задачка.

 

[grau]

Короче, верно второе. Когда говорят "один литр воды", то имеют ввиду воду в виде жидкости. Если бы речь шла о воде в виде пара, то так бы и писали "один литр водяного пара". В этом случае в задании должны быть указаны условия (давление, температура), чтобы можно было вычислить число молей по уравнению Менделеева - Клапейрона. Либо (как вариант задания) должно быть указание, что объём этого литра пара приведён к нормальным условиям (0°С, 760 мм рт. ст.); в этом случае расчёт можно вести с использованием константы 22,4 л/моль, которая используется только в расчётах с газообразными веществами. Для конденсированных веществ (твёрдых, жидких) эта константа неприменима.

[Arkadiy]

В 27.06.2025 в 21:38, grau сказал:

Короче, верно второе. Когда говорят "один литр воды", то имеют ввиду воду в виде жидкости. Если бы речь шла о воде в виде пара, то так бы и писали "один литр водяного пара". В этом случае в задании должны быть указаны условия (давление, температура), чтобы можно было вычислить число молей по уравнению Менделеева - Клапейрона. Либо (как вариант задания) должно быть указание, что объём этого литра пара приведён к нормальным условиям (0°С, 760 мм рт. ст.); в этом случае расчёт можно вести с использованием константы 22,4 л/моль, которая используется только в расчётах с газообразными веществами. Для конденсированных веществ (твёрдых, жидких) эта константа неприменима.

А какая температура литра воды, ведь от температуры зависит плотность воды, а значит и масса литра воды

[grau]

В 28.06.2025 в 02:24, Arkadiy сказал:

А какая температура литра воды, ведь от температуры зависит плотность воды, а значит и масса литра воды

 

20°С

[podlyinarod]

В 28.06.2025 в 09:16, grau сказал:

20°С

"Откуда ты это сказал? Откуда ты это сказал??" ©

Откуда эти сведения? Может, при 2000 °C и 600 ТПа...

[Ekaterena]

Спасибо большое всем, кто ответил, можете еще видео посмотреть, получается, что тот кто снимал неправильно решил подобную задачу..https://ya.ru/video/preview/11920797591367241547

[grau]

В 28.06.2025 в 13:28, podlyinarod сказал:

"Откуда ты это сказал? Откуда ты это сказал??" ©

Откуда эти сведения? Может, при 2000 °C и 600 ТПа...

 

По субъективным ощущениям. Чувствую себя наиболее комфортно при этой температуре. И рыба в аквариуме не дохнет.