Задача. Определите суммарный заряд всех протонов, содержащихся в воде объёмом см3.
Дано:
см3
Найти:
— ?
Решение
Думаем: заряд шарика образуется благодаря наличию на нём избыточных электронов. Тогда общий заряд можно найти зная количество избыточных электронов:
(1)
Неизвестное количество носителей заряда можно проанализировать исходя из того, что с молекуле воды () находится 18 протонов. Если мы узнаем количество молекул воды в заданном объёме, то получим искомое количество.
Количество молекул воды можно узнать исходя из химического количества вещества:
(2)
где — количество молекул воды, — постоянная Авогадро.
Неизвестное химическое количество вещества можно найти через:
(3)
где — масса воды, — молярная масса воды.
И наконец, используем наше дано:
(4)
где — плотность воды.
Решаем: подставим (4) в (3), а затем получившееся соотношение подставим в (2).
(5)
Зная о 18 протонах в одной молекуле:
(6)
Считаем: необходимо вспомнить кучу констант. моль, кг/моль, кг/м. И не забываем перевести объём в единицы СИ.
шт
Ответ: шт.