Question

3. Определите концентрацию свободных зарядов в меди, исходя из условия, что каждый атом меди теряет один электрон и концентрация свободных электронов равна концентрации атомов. (Плотность меди равна 8900 кг/м3, молярная масса меди равна 0,064 кг/моль, Na=6,02*1023моль-1)

Answer 1

Ответ:

837156 * $10^{23}$ метр^-3

Объяснение:

В условии сказано, "что концентрация свободных электронов равна концентрации атомов", значит надо найти концентрацию атомов. Количество атомов = Na * V(количество молей). V = $\frac{m}{M}$. m = ρV(объём). Количество атомов = $Na * \frac{pV}{M}}$ = $6,02 * 10^{23} * \frac{1 * 8900}{0,064}}$ = 837156 * $10^{23}$. Концентрация электронов тогда равна = $\frac{Na}{V}$ = $\frac{837156 * 10^{23}}{1} = (837156 * 10^{23})^{-1}$ метр^3

Answer 2

Для определения концентрации свободных зарядов в меди, мы можем использовать формулу:

n = N/V,

где n - концентрация свободных зарядов (электронов) в меди, N - количество свободных зарядов (электронов), V - объем меди.

Из условия задачи, мы знаем, что каждый атом меди теряет один электрон и концентрация свободных электронов равна концентрации атомов.

Так как медь обладает кубической решеткой, то каждый кубический метр меди будет содержать одинаковое количество атомов меди и свободных электронов.

Поэтому, чтобы определить концентрацию свободных зарядов, нам необходимо определить количество свободных электронов в одном кубическом метре меди.

Для этого мы можем использовать молярную массу меди и постоянную Авогадро (Na).

Масса одного моля меди равна молярной массе меди (0,064 кг/моль). Так как плотность меди равна 8900 кг/м3, то объем одного моля меди будет равен:

V = масса / плотность = (0,064 кг/моль) / (8900 кг/м3) = 7,19 * 10^-6 м3/моль.

Так как каждый кубический метр меди содержит одинаковое количество атомов меди и свободных электронов, то количество свободных электронов в одном кубическом метре меди будет равно количеству атомов меди в одном кубическом метре.

Таким образом, количество свободных электронов в одном кубическом метре меди будет равно:

N = Na * (1 моль / V) = (6,02 * 10^23 моль^-1) * (1 моль / 7,19 * 10^-6 м3/моль) = 8,36 * 10^28 м^-3.

Таким образом, концентрация свободных зарядов (электронов) в меди составляет 8,36 * 10^28 м^-3.