Сколько молекул кислорода содержится в 1г воздуха

Для того чтобы определить количество молекул кислорода в 1 г воздуха, необходимо знать процентное содержание кислорода в атмосфере. Обычно кислород составляет около 21% объема воздуха.

Молярная масса кислорода (O2) составляет примерно 32 г/моль. Таким образом, если 21% воздуха состоит из кислорода, то массовая доля кислорода в воздухе будет приблизительно 0,21 г/г.

Поскольку масса 1 г воздуха содержит 0,21 г кислорода, то количество молекул кислорода в 1 г воздуха можно вычислить, используя постоянную Авогадро, которая равна приблизительно (6.022 x 10^{23}) молекул/моль.

Таким образом, количество молекул кислорода в 1 г воздуха будет равно:

[ \frac{0,21\ г}{32\ г/моль} \cdot 6.022 x 10^{23}\ молекул/моль = 3,763 x 10^{22}\ молекул ]

Итак, в 1 г воздуха содержится примерно (3,763 x 10^{22}) молекул кислорода.

Для того чтобы определить, сколько молекул кислорода содержится в 1 грамме воздуха, нужно пройти через несколько шагов и использовать несколько физических и химических принципов.

1. Состав воздуха: Воздух — это смесь газов, основными из которых являются азот (N₂) и кислород (O₂). Приблизительно, воздух содержит 78% азота и 21% кислорода по объёмным долям. Остальные 1% приходятся на аргон, углекислый газ и другие газы.

2. Молекулярные массы:

   • Молекулярная масса кислорода (O₂) составляет 32 грамма на моль.
   • Молекулярная масса азота (N₂) составляет 28 грамм на моль.

3. Массовая доля кислорода в воздухе: Чтобы найти массовую долю кислорода в воздухе, нужно учитывать, что 21% объёмной доли кислорода в воздухе приблизительно соответствует его массовой доле:

   • Средняя молекулярная масса воздуха ( M{\text{air}} ) можно рассчитать как:
     [ M{\text{air}} = 0.78 \cdot 28 + 0.21 \cdot 32 = 21.84 + 6.72 = 28.56 \text{ грамм на моль} ]

4. Масса кислорода в 1 грамме воздуха: Массовая доля кислорода в воздухе будет: [ \text{Массовая доля O}_2 = \frac{0.21 \cdot 32}{28.56} \approx 0.235 ]

   Таким образом, масса кислорода в 1 грамме воздуха составит: [ \text{Масса O}_2 = 0.235 \text{ грамма} ]

5. Количество молекул кислорода: Для определения числа молекул, нужно сначала найти количество молей кислорода в массе 0.235 грамма: [ n = \frac{\text{масса}}{\text{молекулярная масса}} = \frac{0.235}{32} \approx 0.00734 \text{ моль} ]

   Зная количество молей, можем определить число молекул: [ N = n \cdot N_A ] где:

   • ( N_A ) — число Авогадро, ( 6.022 \times 10^{23} ) молекул на моль.

   Таким образом, число молекул кислорода в 1 грамме воздуха будет: [ N = 0.00734 \cdot 6.022 \times 10^{23} \approx 4.42 \times 10^{21} ]

Итак, в 1 грамме воздуха содержится примерно ( 4.42 \times 10^{21} ) молекул кислорода.