Вычислите число атомов кислорода

Чтобы вычислить число атомов кислорода, нужно знать контекст: в одной молекуле, в порции вещества или в пробе заданной массы. Задачи на эту тему встречаются в школьной химии и на экзаменах – ниже формулы и разбор типичных случаев.

Калькулятор атомов кислорода

Данные приведены для стандартных условий. Уточняйте условия задачи, если вещество диссоциирует или разлагается.

Как вычислить число атомов кислорода в молекуле

В химической формуле каждый элемент обозначается символом, а число его атомов – индексом (маленькой цифрой справа внизу). Если индекс не указан, он равен 1.

Алгоритм:

1. Найдите символ кислорода – O
2. Посмотрите индекс сразу после него
3. Умножьте индекс на коэффициент перед формулой (если он есть)

Примеры:

Если в формуле несколько групп с кислородом (например, Cu(NO₃)₂), атомы считают по правилам скобок: индекс за скобками умножается на индекс внутри. В Cu(NO₃)₂: 3 × 2 = 6 атомов O.

Сколько атомов кислорода в порции вещества

Когда задача спрашивает не о молекуле, а о порции (в молях), используют число Авогадро – Nₐ = 6,022 × 10²³ моль⁻¹.

Формула:

N(O) = n × Nₐ × k

где:

• n – количество вещества, моль
• Nₐ – 6,022 × 10²³
• k – число атомов кислорода в одной молекуле

Пример: вычислите число атомов кислорода в 2 моль H₂SO₄.

• k = 4 (в одной молекуле 4 атома O)
• N(O) = 2 × 6,022 × 10²³ × 4 = 48,176 × 10²³ = 4,818 × 10²⁴

Расчёт по массе вещества

Если дана масса, сначала находят количество вещества через молярную массу:

1. n = m / M
2. N(O) = n × Nₐ × k

Пример: вычислите число атомов кислорода в 49 г H₂SO₄.

• M(H₂SO₄) = 1 × 2 + 32 + 16 × 4 = 98 г/моль
• n = 49 / 98 = 0,5 моль
• k = 4
• N(O) = 0,5 × 6,022 × 10²³ × 4 = 1,204 × 10²⁴

Как посчитать атомы кислорода по массовой доле

Массовая доля кислорода (ω) связана с числом атомов через молярную массу:

ω(O) = (k × Ar(O)) / M

Отсюда:

k = (ω(O) × M) / Ar(O)

где Ar(O) = 16 (относительная атомная масса кислорода).

Этот метод используют, когда химическая формула неизвестна, но даны молярная масса и массовая доля.

Частые ошибки при вычислении

• Забыть коэффициент перед формулой. В 2H₂O не 2, а 4 атома O (2 × 1 = 2 молекулы × 1 атом = 2 атома O, но в каждой по 1 атому, итого 2). Проверяйте: коэффициент умножается на всё, что стоит после него.
• Не раскрыть скобки. В Al₂(SO₄)₃ атомов O не 4, а 4 × 3 = 12.
• Путать моли и молекулы. «2 моль O₂» – это 2 × Nₐ молекул, но 2 × 2 × Nₐ = 4 × Nₐ атомов кислорода (в каждой молекуле O₂ по 2 атома).
• Неправильная молярная масса. Всегда пересчитывайте M через таблицу, не запоминайте наугад.

Типовые задачи с решениями

Задача 1

Условие: Вычислите число атомов кислорода в 0,25 моль H₃PO₄.

Решение:

• k = 4
• N(O) = 0,25 × 6,022 × 10²³ × 4 = 6,022 × 10²³

Задача 2

Условие: Вычислите число атомов кислорода в 8 г CuO.

Решение:

• M(CuO) = 64 + 16 = 80 г/моль
• n = 8 / 80 = 0,1 моль
• k = 1
• N(O) = 0,1 × 6,022 × 10²³ × 1 = 6,022 × 10²²

Задача 3

Условие: Сколько атомов кислорода содержится в 3 моль P₂O₅?

Решение:

• k = 5
• N(O) = 3 × 6,022 × 10²³ × 5 = 90,33 × 10²³ = 9,033 × 10²⁴

Данные приведены для стандартных условий. Уточняйте условия задачи, если вещество диссоциирует или разлагается.