Question

Какой должна быть масса образца алюминия, чтобы в нём содержалось столько же атомов, сколько их находится в образце железа массой 28 г?(Вычисления производи с точностью до целых)​

Answer 1

Количество атомов обозначается как N и находится по формуле N = n * Na, где n - количество вещества, а Na - постоянное число Авогадро = 6,02 * 10^23.

Так как в условии задачи количество вещества не дано, рассчитаем его по формуле:

n = m / M, где m - масса вещества, а M - молярная масса вещества

n (Fe) = m(Fe) / M(Fe) = 28 / 56 = 0,5

Следовательно, количество атомов в данном случае:

N = n * Na = 0,5 * 6,02 * 10^23 = 3,01 * 10^23

Чтобы получить такое же количество атомов для алюминия, нужно, чтобы количество вещества, рассчитанное для него, совпадало с количеством вещества, рассчитанным для железа, т.е:

n (Fe) = n(Al)

Вспомним, что n = m / M.  M(Al) = 27. Тогда:

n(Al) = m(Al) / M(Al) = m(Al) / 27 = 0,5 моль

Отсюда : m(Al) = 0,5 * M(Al) = 0,5 * 26 = 13,5 г

Если производить с точностью до целых, то m(Al) = 13 г

Answer 2

Чтобы определить массу образца алюминия, содержащего столько же атомов, сколько находится в образце железа массой 28 г, нужно сначала вычислить количество атомов в образце железа, а затем найти массу алюминия с таким же количеством атомов.

Для начала определим молярную массу железа (Fe), которая равна 55,85 г/моль. Таким образом, в 28 г железа содержится:

Количество молей железа = масса железа / молярная масса железа = 28 г / 55,85 г/моль = 0,501 моль

Затем необходимо узнать количество атомов железа, зная, что в одной моли вещества содержится 6,022 × 10^23 атомов (число Авогадро).

Количество атомов железа = количество молей железа × число Авогадро = 0,501 моль × 6,022 × 10^23 атомов/моль = 3,017 × 10^23 атомов железа

Теперь найдем массу алюминия с тем же количеством атомов. Молярная масса алюминия (Al) равна 26,98 г/моль. Таким образом:

Масса алюминия = количество атомов алюминия × молярная масса алюминия / число Авогадро Масса алюминия = 3,017 × 10^23 атомов × 26,98 г/моль / 6,022 × 10^23 атомов/моль Масса алюминия = 13,53 г

Таким образом, масса образца алюминия должна быть около 13,53 г, чтобы содержать столько же атомов, сколько и в образце железа массой 28 г.