Сколько протонов, нейтронов и электронов содержится в сосуде объемом V = 1 л, заполненном кислородом при температуре t = 27 °С и давлении p = 1 атм?

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для расчета количества протонов, нейтронов и электронов в сосуде с кислородом, нам необходимо знать количество молекул кислорода в этом объеме при данных условиях.

Давление 1 атмосфера и температура 27°C (или 300K) указывает на то, что мы можем использовать уравнение состояния идеального газа для нахождения количества молекул кислорода в данном объеме.

В общем случае, объем V моля газа можно рассчитать по формуле:

V = n * Vm

где n - количество молекул газа, Vm - молярный объем газа при стандартных условиях (22.4 л/моль для газов), V - общий объем газа.

Подставив данные получим:

n = V / Vm = 1 л / 22.4 л/моль ≈ 0.0446 моль.

Так как молекула кислорода O2 состоит из двух атомов, в данном объеме будет 0.0446 моль * 2 = 0.0892 моль кислорода.

Каждый молекула O2 содержит 8 протонов и 8 нейтронов, также электрически нейтральная, значит количество недель O2 также равно числу протонов и нейтронов. Следовательно, нам необходимо умножить количество атомов на два:

Протоны: 0.0896 моль 2 = 0.1784 моль
Нейтроны: 0.0896 моль 2 = 0.1784 моль
Электроны: каждый атом кислорода содержит 8 электронов, так что общее количество электронов будет 0.1784 моль * 8 = 1.4272 моль

Итак, в сосуде с объемом 1 л, заполненном кислородом при температуре 27°C и давлении 1 атм, содержится: