Существует закрытая емкость, в которой находится образец радия, который является радиоактивным. Воздух был удален
Существует закрытая емкость, в которой находится образец радия, который является радиоактивным. Воздух был удален из этой емкости. Ядра радия подвержены процессу α-распада, при котором они разлагаются. Период полураспада радия составляет 11,4 суток. Необходимо определить количество молей гелия в емкости через 22,8 суток, учитывая, что исходный образец содержал 2,4*10^23 атомов радия.
20.12.2023 01:09
Образец радия подвергается α-распаду, в результате которого образуется гелий. Период полураспада радия составляет 11,4 суток, что означает, что за каждые 11,4 суток количество атомов радия уменьшается в два раза.
Так как исходный образец содержал 2,4 * 10^23 атомов радия, мы можем использовать формулу полураспада для расчета количества молей гелия, образующегося за время 22,8 суток.
1. Найдем количество распавшихся атомов радия через 22,8 суток, используя формулу полураспада:
N = N₀ * (1/2)^(t/T)
где N₀ - начальное количество атомов радия, t - время в сутках, T - период полураспада
Заменяя значения, получим:
N = 2,4 * 10^23 * (1/2)^(22,8/11,4)
Рассчитываем выражение в скобках:
N = 2,4 * 10^23 * 0,5^2
N = 2,4 * 10^23 * 0,25
N = 6 * 10^22
2. Чтобы найти количество молей гелия, нужно поделить количество атомов гелия на число Авогадро:
n = N / N_A
где n - количество молей гелия, N - количество атомов гелия, N_A - число Авогадро (6,022 * 10^23 моль^-1)
Подставляя значения:
n = 6 * 10^22 / (6,022 * 10^23)
n = 0,1 моль
Таким образом, через 22,8 суток количество молей гелия в емкости составит 0,1 моль.
Совет:
Для более легкого понимания задачи, рекомендуется узнать основные понятия радиоактивного распада и периода полураспада. Изучите формулу полураспада и научитесь ее использовать для решения подобных задач. Также, важно помнить, что количество атомов газа можно перевести в количество молей, разделив на число Авогадро.
Практическое занятие:
Существует емкость, в которой находится образец радия. Изначально образец содержит 1,6 * 10^24 атомов радия. Период полураспада радия составляет 5,4 суток. Найдите количество молей гелия, образующегося через 10,8 суток.