Какова массовая доля кислорода в молекуле воды (H₂O)?

Чтобы рассчитать массовую долю кислорода в молекуле воды (H₂O), необходимо выполнить несколько шагов. Этот процесс включает в себя изучение химического состава молекулы, определение атомных масс элементов, а также вычисление искомого соотношения. Давайте рассмотрим его подробнее.

### Шаг 1: Определение химического состава
Молекула воды состоит из двух атомов водорода (H) и одного атома кислорода (O). Это можно выразить в формуле:

\[ \text{H}_2\text{O} \]

### Шаг 2: Нахождение атомных масс
Атомные массы элементов, входящих в состав молекулы, можно взять из периодической таблицы:

- Атомная масса водорода (H) ≈ 1,01 г/моль
- Атомная масса кислорода (O) ≈ 16,00 г/моль

### Шаг 3: Подсчет молярной массы воды
Теперь мы можем найти общую молярную массу молекулы воды. Сложим массы всех атомов, которые в ней содержатся:

- Масса двух атомов водорода: \( 2 \times 1,01 \, \text{г/моль} = 2,02 \, \text{г/моль} \)
- Масса одного атома кислорода: \( 1 \times 16,00 \, \text{г/моль} = 16,00 \, \text{г/моль} \)

Теперь складываем:

\[ 
\text{Молярная масса H}_2\text{O} = 2,02 \, \text{г/моль} + 16,00 \, \text{г/моль} = 18,02 \, \text{г/моль} 
\]

### Шаг 4: Подсчет массовой доли кислорода
Теперь, имея молярную массу воды и массу кислорода, мы можем рассчитать массовую долю кислорода в молекуле воды по формуле:

\[
\text{Массовая доля кислорода} = \frac{\text{Масса кислорода}}{\text{Общая масса воды}} \times 100\%
\]

Подставим значения:

\[
\text{Массовая доля кислорода} = \frac{16,00 \, \text{г/моль}}{18,02 \, \text{г/моль}} \times 100\% 
\]

Вычисляем:

\[
\text{Массовая доля кислорода} ≈ 88,79\%
\]

### Заключение: Почему это важно
Знание массовой доли кислорода в воде имеет значение в различных областях, включая химию, биологию и экологи. Например, это может помочь исследователям понимать, как кислород растворяется в воде, что критично для жизни водных организмов. Кроме того, водные растворы играют ключевую роль в многих химических реакциях, и знание точного состава помогает предсказать поведение различных веществ в этих растворах.

Таким образом, массовая доля кислорода в молекуле воды составляет примерно 88,79%, что подчеркивает важность этого элемента для существования жизни на Земле и его широкого распространения в природе.