Рассчитайте, какое количество атомов углерода может быть содержаться в кубических наночастицах с длиной грани 1

Радиус атома углерода составляет примерно 0.077 нм. Чтобы рассчитать количество атомов углерода в кубических наночастицах, нам необходимо знать, какое количество атомов может находиться в одном кубическом нанометре.

Объем кубической наночастицы можно выразить как длину грани в кубе: \(V = l^3\), где \(l\) - длина грани. Полученное значение объема наночастицы можно перевести в нанометры кубические метры (\(nm^3\)).

Если мы знаем объем одной наночастицы, мы можем найти количество атомов углерода, используя плотность углерода и его атомную массу.

Плотность углерода составляет примерно 2.26 г/см³, что можно перевести в г/нм³: \(2.26 \times 10^{-3} \text{ г/нм}^3\).

Атомная масса углерода составляет примерно 12.01 г/моль, что можно перевести в г/нм³: \(12.01 \times 10^{-3} \text{ г/нм}^3\).

Теперь мы готовы рассчитать количество атомов углерода в кубических наночастицах для заданных длин граней:

1) Для наночастицы с длиной грани 1 нм:
- Объем наночастицы: \(V = 1^3 = 1 \text{ нм}^3\).
- Количество атомов углерода: \(N = \frac{V \times \text{плотность углерода}}{\text{молярная масса углерода}} = \frac{1 \times 2.26 \times 10^{-3}}{12.01 \times 10^{-3}} = \frac{2.26}{12.01} \approx 0.188 \text{ атомов}\).

2) Для наночастицы с длиной грани 10 нм:
- Объем наночастицы: \(V = 10^3 = 1000 \text{ нм}^3\).
- Количество атомов углерода: \(N = \frac{V \times \text{плотность углерода}}{\text{молярная масса углерода}} = \frac{1000 \times 2.26 \times 10^{-3}}{12.01 \times 10^{-3}} = \frac{2260}{12.01} \approx 188.01 \text{ атомов}\).

3) Для наночастицы с длиной грани 100 нм:
- Объем наночастицы: \(V = 100^3 = 1000000 \text{ нм}^3\).
- Количество атомов углерода: \(N = \frac{V \times \text{плотность углерода}}{\text{молярная масса углерода}} = \frac{1000000 \times 2.26 \times 10^{-3}}{12.01 \times 10^{-3}} = \frac{2260000}{12.01} \approx 187769.36 \text{ атомов}\).

Таким образом, количество атомов углерода, содержащихся в кубических наночастицах с длиной грани 1 нм, 10 нм и 100 нм, составляет примерно 0.188 атома, 188.01 атома и 187769.36 атомов соответственно.