Номер 5, страница 23, часть 2 - гдз по физике 10 класс учебник Генденштейн, Булатова

Часть 2. Молекулярная физика и термодинамика. Глава V. Молекулярная физика. Параграф 27. Уравнение состояния идеального газа - номер 5, страница 23.

Условие.

5. Чему равна масса одного моля: водорода; кислорода; воды; углекислого газа?

Решение 2.

Масса одного моля вещества называется его молярной массой ($\text{M}$). Для нахождения массы одного моля необходимо рассчитать молярную массу каждого вещества, используя относительные атомные массы ($A_r$) элементов из периодической таблицы Д. И. Менделеева. Масса вещества ($\text{m}$) связана с количеством вещества ($\nu$) и молярной массой ($\text{M}$) формулой $m = \nu \cdot M$. Так как по условию $\nu = 1$ моль, то масса вещества будет численно равна его молярной массе: $m = M$.

водорода

Дано:

Вещество: водород ($H_2$)

Количество вещества: $\nu = 1$ моль

Найти:

Массу $\text{m}$ одного моля водорода.

Решение:

Водород в нормальных условиях является двухатомным газом с химической формулой $H_2$.

Относительная атомная масса водорода (H) из периодической таблицы, округленная до целых: $A_r(H) \approx 1$.

Молярная масса молекулярного водорода ($H_2$) рассчитывается как сумма масс двух атомов водорода:

$M(H_2) = 2 \cdot A_r(H) = 2 \cdot 1 = 2$ г/моль.

Масса одного моля водорода равна его молярной массе. В системе СИ масса измеряется в килограммах:

$m = 2 \text{ г} = 0,002 \text{ кг} = 2 \cdot 10^{-3}$ кг.

Ответ: масса одного моля водорода равна 2 г или $2 \cdot 10^{-3}$ кг.

кислорода

Дано:

Вещество: кислород ($O_2$)

Количество вещества: $\nu = 1$ моль

Найти:

Массу $\text{m}$ одного моля кислорода.

Решение:

Кислород в нормальных условиях является двухатомным газом с химической формулой $O_2$.

Относительная атомная масса кислорода (O) из периодической таблицы, округленная до целых: $A_r(O) \approx 16$.

Молярная масса молекулярного кислорода ($O_2$) рассчитывается как сумма масс двух атомов кислорода:

$M(O_2) = 2 \cdot A_r(O) = 2 \cdot 16 = 32$ г/моль.

Масса одного моля кислорода равна его молярной массе. В системе СИ:

$m = 32 \text{ г} = 0,032 \text{ кг} = 32 \cdot 10^{-3}$ кг.

Ответ: масса одного моля кислорода равна 32 г или $32 \cdot 10^{-3}$ кг.

воды

Дано:

Вещество: вода ($H_2O$)

Количество вещества: $\nu = 1$ моль

Найти:

Массу $\text{m}$ одного моля воды.

Решение:

Химическая формула воды - $H_2O$.

Относительные атомные массы элементов: $A_r(H) \approx 1$, $A_r(O) \approx 16$.

Молярная масса воды ($H_2O$) рассчитывается как сумма масс двух атомов водорода и одного атома кислорода:

$M(H_2O) = 2 \cdot A_r(H) + 1 \cdot A_r(O) = 2 \cdot 1 + 16 = 18$ г/моль.

Масса одного моля воды равна ее молярной массе. В системе СИ:

$m = 18 \text{ г} = 0,018 \text{ кг} = 18 \cdot 10^{-3}$ кг.

Ответ: масса одного моля воды равна 18 г или $18 \cdot 10^{-3}$ кг.

углекислого газа

Дано:

Вещество: углекислый газ ($CO_2$)

Количество вещества: $\nu = 1$ моль

Найти:

Массу $\text{m}$ одного моля углекислого газа.

Решение:

Химическая формула углекислого газа - $CO_2$.

Относительные атомные массы элементов: $A_r(C) \approx 12$, $A_r(O) \approx 16$.

Молярная масса углекислого газа ($CO_2$) рассчитывается как сумма масс одного атома углерода и двух атомов кислорода:

$M(CO_2) = 1 \cdot A_r(C) + 2 \cdot A_r(O) = 12 + 2 \cdot 16 = 12 + 32 = 44$ г/моль.

Масса одного моля углекислого газа равна его молярной массе. В системе СИ:

$m = 44 \text{ г} = 0,044 \text{ кг} = 44 \cdot 10^{-3}$ кг.

Ответ: масса одного моля углекислого газа равна 44 г или $44 \cdot 10^{-3}$ кг.