【例1】 已知水的密度ρ=1.0×103 kg/m3,水的摩尔质量M=1.8×10-2 kg/mol。求:
(1)1 g水中所含水分子数目;
(2)水分子的质量;
(3)水分子的直径。(保留两位有效数字)
[解析] (1)因为1 mol任何物质中含有分子数都是NA,所以只要知道了1 g水的物质的量n,就可求得其分子总数N。
N=nNA=mMNA=1×10-31.8×10-2×6.02×1023个=3.3×1022个。
(2)水分子质量
m0=MNA=1.8×10-26.02×1023 kg=3.0×10-26 kg。
(3)水的摩尔体积V=Mρ,设水分子是一个挨一个紧密排列的,则一个水分子的体积V0=VNA=MρNA。将水分子视为球形,则V0=16πd3,即
16πd3=MρNA
解得d=36MπρNA=36×1.8×10-23.14×1.0×103×6.02×1023 m=3.9×10-10 m。
[答案] (1)3.3×1022个 (2)3.0×10-26 kg (3)3.9×10-10 m