Номер 9, страница 55 - гдз по химии 11 класс учебник Еремин, Кузьменко

Параграф 8. Уравнения химических реакций и расчёты по ним. Глава 2. Химические реакции - номер 9, страница 55.

Условие.

9. Сколько граммов оксида алюминия образуется при сжигании 5,4 г алюминиевой пудры в кислороде?

Решение.

Решение 2.

Дано:

Масса алюминия $m(Al) = 5,4 \text{ г}$

Найти:

Масса оксида алюминия $m(Al_2O_3)$ — ?

Решение:

1. Для решения задачи необходимо составить уравнение химической реакции горения алюминия в кислороде. Алюминий ($Al$) реагирует с кислородом ($O_2$) с образованием оксида алюминия ($Al_2O_3$). Уравняем реакцию:

$4Al + 3O_2 \rightarrow 2Al_2O_3$

2. Рассчитаем молярные массы веществ, участвующих в расчете, — алюминия и оксида алюминия. Для этого воспользуемся периодической таблицей химических элементов. Относительная атомная масса алюминия $Ar(Al) \approx 27$, кислорода $Ar(O) \approx 16$.

Молярная масса алюминия:

$M(Al) = 27 \text{ г/моль}$

Молярная масса оксида алюминия:

$M(Al_2O_3) = 2 \cdot Ar(Al) + 3 \cdot Ar(O) = 2 \cdot 27 + 3 \cdot 16 = 54 + 48 = 102 \text{ г/моль}$

3. Найдем количество вещества (число молей) алюминия, масса которого составляет 5,4 г, по формуле $n = \frac{m}{M}$:

$n(Al) = \frac{m(Al)}{M(Al)} = \frac{5,4 \text{ г}}{27 \text{ г/моль}} = 0,2 \text{ моль}$

4. Согласно уравнению реакции, из 4 моль алюминия образуется 2 моль оксида алюминия. Это означает, что количество вещества оксида алюминия в 2 раза меньше количества вещества вступившего в реакцию алюминия.

Составим пропорцию на основе стехиометрических коэффициентов:

$\frac{n(Al)}{4} = \frac{n(Al_2O_3)}{2}$

Выразим и найдем количество вещества $n(Al_2O_3)$:

$n(Al_2O_3) = \frac{2 \cdot n(Al)}{4} = \frac{1}{2} n(Al) = \frac{1}{2} \cdot 0,2 \text{ моль} = 0,1 \text{ моль}$

5. Зная количество вещества оксида алюминия и его молярную массу, рассчитаем массу образовавшегося продукта по формуле $m = n \cdot M$:

$m(Al_2O_3) = n(Al_2O_3) \cdot M(Al_2O_3) = 0,1 \text{ моль} \cdot 102 \text{ г/моль} = 10,2 \text{ г}$

Ответ: масса образовавшегося оксида алюминия составляет 10,2 г.