Озеро со средней глубиной 5м и площадью 4км2 «посолили», бросив кристаллик поваренной соли NаСl массой 10 мг. Спустя очень длительное время из озера зачерпнули стакан воды объемом 200 см3. Сколько ионов натрия из брошенного кристаллика оказалось в этом стакане?

Ответ: 1 * 10^9

Объяснение:

Дано:

h = 5 м

S = 4 км² = 4 * 10^6 м²

m = 10 мг = 10 * 10^-6 кг

V' = 200 см³ = 2 * 10^-4 м³

-----------------------------------------

N'( Na ) - ?

Решение:

Для начала определим молярную массу молекулы поваренной соли NaCL

M( NaCL ) = 58 г/моль = 58 * 10^-3 кг/моль

Теперь количество ионов натрия

Зная что

υ = N( Na )/Na (1)

Где υ - химическое количество вещества

N( Na ) - количество ионов натрия содержащихся в кристалле поваренной соли массой 10 мг

Также

υ = m/M( NaCL ) (2)

Прировняем уравнения (1) и (2)

N( Na )/Na = m/M( NaCL )

Отсюда

N( Na ) = ( mNa )/( M( NaCL ) )

Предполагаем что через очень длительное время концентрация ионов натрия выравнивать по всему объему озера

Тогда

Концентрация ионов натрия в озере будет равна концентрация ионов натрия в стакане

То есть n = const

N( Na )/V = N'( Na )/V'

Где V - объем озера

N( Na )/( Sh ) = N'( Na )/V'

N'( Na ) = ( N( Na )V' )/( Sh )

N'( Na ) = ( V'mNa )/( ShM( NaCL ) )

N'( Na ) = ( 2 * 10^-4 * 10 * 10^-6 * 6,02 * 10²³ )/( 4 * 10^6 * 5 * 58 * 10^-3 ) ≈ 1 * 10^9