Чтобы вычислить химическое количество сульфата натрия Na2SO4, в котором содержится 45,15⋅10^23 атомов натрия, нам необходимо использовать понятие молярной массы и числа Авогадро.
1. Найдем молярную массу сульфата натрия Na2SO4:
- Молярная масса натрия (Na) = 22,99 г/моль
- Молярная масса серы (S) = 32,07 г/моль
- Молярная масса кислорода (O) = 16,00 г/моль
Натрий в молекуле сульфата натрия встречается два раза, поэтому умножим его молярную массу на 2:
Молярная масса натрия (Na) = 2 * 22,99 г/моль = 45,98 г/моль
Серы и кислорода в молекуле сульфата натрия встречаются по одному разу:
Молярная масса серы (S) = 32,07 г/моль
Молярная масса кислорода (O) = 16,00 г/моль
Теперь сложим молярные массы всех элементов, чтобы получить молярную массу сульфата натрия:
Молярная масса сульфата натрия (Na2SO4) = 45,98 г/моль + 32,07 г/моль + 4 * 16,00 г/моль = 45,98 г/моль + 32,07 г/моль + 64,00 г/моль = 142,05 г/моль
2. Число Авогадро равно 6,022⋅10^23. Это количество частиц (атомов, молекул и т.д.) в одном моле вещества.
3. Теперь мы можем вычислить количество молей сульфата натрия, используя пропорцию:
1 моль Na2SO4 соответствует 6,022⋅10^23 атомам Na
Чтобы определить число электронов на внешнем энергетическом уровне, нам нужно узнать электронную конфигурацию каждого из элементов.
1. Цезий (Cs) - у него атомный номер 55. Мы можем провести нормальное заполнение электронов, начиная с элемента 1 (водород), и увидеть, что электронная конфигурация цезия будет: 2-8-18-18-8-1. На внешнем энергетическом уровне (последнем энергетическом уровне) находится 1 электрон.
2. Франций (Fr) - у него атомный номер 87. Мы можем повторить процедуру нормального заполнения и увидеть, что электронная конфигурация франция будет: 2-8-18-32-18-8-1. Таким образом, на внешнем энергетическом уровне также находится 1 электрон.
3. Селен (Se) - у него атомный номер 34. Процедура нормального заполнения показывает, что электронная конфигурация селена будет: 2-8-18-6. На внешнем энергетическом уровне находится 6 электронов.
4. Фосфор (P) - у него атомный номер 15. Процедура нормального заполнения дает электронную конфигурацию фосфора: 2-8-5. На внешнем энергетическом уровне находится 5 электронов.
Теперь перейдем к определению заряда ядра для каждого из элементов.
Заряд ядра можно определить из атомного номера элемента. Атомный номер показывает, сколько протонов есть в ядре, так как протоны имеют положительный заряд. Например, для цезия атомный номер равен 55, что означает, что в ядре у него 55 протонов и, соответственно, заряд ядра равен +55. Аналогично, для франция атомный номер равен 87, что означает, что заряд ядра равен +87.
Для селена атомный номер равен 34, поэтому заряд ядра равен +34. Для фосфора атомный номер равен 15, поэтому заряд ядра равен +15.
Вот, мы определили число электронов на внешнем энергетическом уровне и заряд ядра для каждого из данных элементов.
