Question

La densidad del gas interestelar en nuestra galaxia se estima que sea de 10^-21 kg/m^3. Suponiendo que el gas sea principalmente de hidrogeno, estimar el número de átomos de hidrogeno por centímetro cubico  

Answer 1

La densidad es el cociente entre la masa y el volumen. A la vez, el número de partículas presentes en una determinada cantidad de moles es: $N_{H_2} = \dfrac{m}{M}\cdot N_A$ (m es la masa, M es la masa molecular y $N_A$ es el número de Avogadro.

Si sustituimos las ecuaciones:

$d = \dfrac{m}{V}\ \to\ m = d\cdot V$

$N_{H_2} = \dfrac{d\cdot V}{M}\cdot N_A$

Solo nos queda sustituir los valores del enunciado pero teniendo cuidado con las unidades:

$N_{H_2} = \dfrac{10^{-21}\frac{kg}{m^3}\cdot \frac{1\ m^3}{10^6\ cm^3}}{2\frac{g}{mol}\cdot \frac{1\ kg}{10^3\ g}}\cdot 6,022\cdot 10^{23}\dfrac{molec}{mol} = 0,3\ molec\ H_2$

Cada molécula de hidrógeno contiene dos átomos de H:

$0,3\ molec\cdot \dfrac{2\ at\ H}{1\ molec\ H_2} = \bf 0,6\ at\ H$