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Para calcular el número de moléculas y átomos en una muestra de monóxido de carbono (CO) de 40 g, primero necesitamos conocer la masa molar del monóxido de carbono (CO).
La masa molar del monóxido de carbono (CO) se calcula sumando las masas atómicas de cada átomo en la fórmula química. La masa molar del carbono (C) es de 12 g/mol y la masa molar del oxígeno (O) es de 16 g/mol.
Entonces, la masa molar del monóxido de carbono (CO) es:
\[ M_{\text{CO}} = M_{\text{C}} + M_{\text{O}} = 12 \, \text{g/mol} + 16 \, \text{g/mol} = 28 \, \text{g/mol} \]
Ahora, para calcular el número de moles de monóxido de carbono (CO) en la muestra de 40 g, usamos la fórmula:
\[ n = \frac{m}{M} \]
Donde:
- \( n \) es el número de moles,
- \( m \) es la masa de la muestra (en gramos), y
- \( M \) es la masa molar del compuesto (en gramos/mol).
Entonces, para la muestra de 40 g de monóxido de carbono:
\[ n = \frac{40 \, \text{g}}{28 \, \text{g/mol}} \]
\[ n \approx 1.428 \, \text{mol} \]
Ahora, para calcular el número de moléculas de monóxido de carbono, usamos la constante de Avogadro, que establece que hay \( 6.022 \times 10^{23} \) moléculas en un mol. Por lo tanto:
\[ \text{Número de moléculas} = n \times N_A \]
\[ \text{Número de moléculas} = 1.428 \, \text{mol} \times 6.022 \times 10^{23} \, \text{mol}^{-1} \]
\[ \text{Número de moléculas} \approx 8.6 \times 10^{23} \, \text{moléculas} \]
Finalmente, para calcular el número de átomos de carbono y oxígeno en la muestra, sabemos que hay un átomo de carbono y un átomo de oxígeno en cada molécula de monóxido de carbono. Entonces, el número total de átomos será el doble del número de moléculas:
\[ \text{Número de átomos} = 2 \times \text{Número de moléculas} \]
\[ \text{Número de átomos} = 2 \times 8.6 \times 10^{23} \]
\[ \text{Número de átomos} = 1.72 \times 10^{24} \, \text{átomos} \]
Por lo tanto, la muestra de 40 g de monóxido de carbono contiene aproximadamente \( 8.6 \times 10^{23} \) moléculas y \( 1.72 \times 10^{24} \) átomos.
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