1. Для решения данной задачи, нам необходимо вычислить мольную массу серной кислоты, затем найти количество вещества серной кислоты в данном растворе и, наконец, определить количество протонов, нейтронов и электронов.
Мольная масса серной кислоты (H2SO4) равна сумме массы атомов всех элементов в молекуле. В таблице Менделеева для серы (S) молярная масса равна 32.06 г/моль, а для кислорода (O) - 16.00 г/моль, а для водорода (H) - 1.008 г/моль. Таким образом:
Молярная масса H2SO4 = (2 * молярная масса H) + молярная масса S + (4 * молярная масса O)
= (2 * 1.008 г/моль) + 32.06 г/моль + (4 * 16.00 г/моль)
= 2.016 г/моль + 32.06 г/моль + 64.00 г/моль
= 98.076 г/моль
Теперь мы можем вычислить количество вещества серной кислоты в данном растворе, используя формулу:
Количество вещества (в молях) = масса / молярная масса
где масса - это масса раствора, а молярная масса - это масса одного мольного эквивалента вещества.
Масса раствора можно вычислить, умножив плотность раствора на его объем:
Масса = плотность * объем
= 1.140 г/см³ * 1000 см³
= 1140 г
Теперь мы можем найти количество вещества:
Количество вещества = масса / молярная масса
= 1140 г / 98.076 г/моль
≈ 11.63 моль
Так как в молекуле серной кислоты имеются 2 атома водорода, 1 атом серы и 4 атома кислорода, то:
- Количество протонов равно количеству водородных атомов, т.е. 2 * количество вещества
- Количество нейтронов можно вычислить из разности массы молекулы и количества протонов
- Количество электронов равно количеству протонов, так как атом электрически нейтрален.
Подставляя значения, получим:
Количество протонов = 2 * 11.63 ≈ 23
Масса одной молекулы серной кислоты ≈ 98.076 г/моль
Масса всех протонов в данном растворе ≈ 23 * 1.008 г/моль
Количество нейтронов = ( 98.076 г/моль - 23 * 1.008 г/моль ) / (32.06 г/моль + 16.00 г/моль)
≈ 66
Количество электронов = количество протонов = 23
Итак, в 1 л 20%-ной серной кислоты содержится примерно 23 протона, 66 нейтронов и 23 электрона.
2. Чтобы решить эту задачу, сначала мы должны определить количество радиоактивного изотопа калия-40 в одном банане. Массовая доля изотопа калия-40 равна 0.0117%, а масса одного банана составляет 150 г.
Масса радиоактивного изотопа калия = (масса банана) * (массовая доля изотопа калия-40/100)
= 150 г * 0.0117/100
≈ 0.01755 г
Затем нам нужно найти количество вещества радиоактивного калия-40 в банане, используя его молярную массу:
Количество вещества = масса / молярная масса
= 0.01755 г / (39.0983 г/моль)
≈ 0.000448 моль
Теперь нам нужно вычислить количество радиоактивных распадов в одном банане за секунду. Для этого нужно использовать формулу:
Количество радиоактивных распадов = (Количество вещества * Авогадро число) / период полураспада
≈ (0.000448 моль * 6.022 *10^23) / (1.248 * 10^9 лет * 365 дней * 24 часа * 3600 секунд)
≈ 9.93 * 10^8 раз/сек
Итак, в одном банане происходит примерно 9.93 * 10^8 радиоактивных распадов в секунду.
3. Для решения этой задачи нужно знать соотношение стоимости палладия и золота и золота и серебра, а также найти массу 1000 атомов палладия.
Пусть стоимость 1 г палладия равна X единицам, а стоимость 1 г золота равна 2X единицам.
Тогда стоимость 1 атома золота будет равна стоимости 1 г золота, деленной на массу 1 г золота:
Стоимость 1 атома золота = (2X единицы) / (масса 1 атома золота)
Аналогично, стоимость 1 атома серебра будет равна стоимости 1 г серебра, деленной на массу 1 г серебра:
Стоимость 1 атома серебра = Y единицы / (масса 1 атома серебра)
Теперь нам нужно определить соотношение стоимости золота и серебра:
Соотношение стоимости золота и серебра = [Стоимость 1 атома золота] / [Стоимость 1 атома серебра]
= (2X единицы) / (Y единицы)
Итак, 1 атом золота дороже, чем 1 атом серебра в (2X / Y) раз.
Чтобы найти массу 1000 атомов палладия, нужно знать массу одного атома палладия, которая примерно равна его атомной массе. В таблице Менделеева для палладия (Pd) молярная масса равна 106.4 г/моль. Поэтому масса одного атома палладия будет равна (106.4 г/моль) / (6.022 * 10^23 атома/моль). Таким образом:
Масса 1000 атомов палладия = (масса одного атома палладия) * 1000
≈ [(106.4 г/моль) / (6.022 * 10^23 атома/моль)] * 1000
≈ 1.768 * 10^-20 г
