2025-10-31 19:44:10
Золото может существовать в виде наночастиц различного размера состава Au_x, обладающих ярко выраженными противомикробными, каталитическими и люминесцентными свойствами. Какая масса металла потребуется для получения 1.1 * 10^22 наночастиц Au_45, если процесс приготовления включает растворение металла в царской водке (выход продукта 95%) и последующее восстановление формиатом натрия (выход 92%)? Ответ выразите в граммах, округлите до десятых.
Химия Колледж Наноматериалы и их свойства наночастицы золота масса золота царская водка формиат натрия противомикробные свойства каталитические свойства люминесцентные свойства химия задачи по химии расчет массы металла Новый
2025-10-31 19:44:25
Для решения задачи начнем с определения количества золота, необходимого для получения 1.1 * 10^22 наночастиц Au_45. Первым шагом будет выяснить, сколько атомов золота содержится в одной наночастице Au_45.
Шаг 1: Определение количества атомов золота в одной наночастице.
- Каждая наночастица Au_45 содержит 45 атомов золота.
Шаг 2: Определение общего количества атомов золота.
- Общее количество атомов золота в 1.1 * 10^22 наночастицах будет равно:
- Количество атомов = 1.1 * 10^22 наночастиц * 45 атомов/наночастица = 4.95 * 10^23 атомов золота.
Шаг 3: Преобразование количества атомов в массу золота.
- Молярная масса золота (Au) составляет примерно 197 г/моль.
- Число Авогадро (количество атомов в моле) равно 6.022 * 10^23 атомов/моль.
- Теперь найдем количество молей золота:
- Количество молей = 4.95 * 10^23 атомов / 6.022 * 10^23 атомов/моль ≈ 0.82 моль.
- Теперь найдем массу золота:
- Масса = количество молей * молярная масса = 0.82 моль * 197 г/моль ≈ 161.34 г.
Шаг 4: Учет выхода продукта.
- Выход продукта при растворении в царской водке составляет 95%, поэтому нам нужно больше золота, чтобы учесть этот выход:
- Масса золота для растворения = 161.34 г / 0.95 ≈ 169.8 г.
Шаг 5: Учет восстановления формиатом натрия.
- Выход восстановления составляет 92%, поэтому нам нужно еще больше золота:
- Масса золота для восстановления = 169.8 г / 0.92 ≈ 184.3 г.
Ответ: Для получения 1.1 * 10^22 наночастиц Au_45 потребуется примерно 184.3 грамм золота. Округляя до десятых, получаем 184.3 г.