Номер 5, страница 21 - гдз по химии 11 класс рабочая тетрадь Габриелян, Сладков

5. Определите число ковалентных связей в молекулах углекислого газа, если его объём составляет 5,6 л (н. у.).

Дано:

________

________

________

________

Решение:

________

________

________

________

Дано:

Газ — углекислый газ ($CO_2$)

Объем $V(CO_2) = 5,6$ л

Условия — нормальные (н. у.)

Постоянная Авогадро $N_A \approx 6,02 \times 10^{23}$ моль⁻¹

Молярный объем газа при н.у. $V_m = 22,4$ л/моль

Перевод данных в систему СИ:

$V = 5,6 \text{ л} = 5,6 \times 10^{-3} \text{ м}^3$

Найти:

Число ковалентных связей $N_{связей}$ — ?

Решение:

1. Определим строение молекулы углекислого газа ($CO_2$). Атом углерода (C) образует две двойные ковалентные связи с двумя атомами кислорода (O). Структурная формула молекулы: O=C=O.

2. Каждая двойная связь состоит из одной $\sigma$-связи и одной $\pi$-связи, то есть фактически из двух отдельных ковалентных связей. Таким образом, в одной молекуле $CO_2$ содержится $2 \times 2 = 4$ ковалентные связи.

3. Найдем количество вещества ($\nu$) углекислого газа в заданном объеме. При нормальных условиях (н. у.) молярный объем любого газа ($V_m$) равен 22,4 л/моль. Рассчитаем количество вещества по формуле:

$\nu = \frac{V}{V_m}$

Подставим значения:

$\nu(CO_2) = \frac{5,6 \text{ л}}{22,4 \text{ л/моль}} = 0,25 \text{ моль}$

4. Зная, что в одной молекуле $CO_2$ содержится 4 ковалентные связи, можем найти общее количество вещества ковалентных связей ($\nu_{связей}$) в 0,25 моль углекислого газа:

$\nu_{связей} = \nu(CO_2) \times 4 = 0,25 \text{ моль} \times 4 = 1 \text{ моль}$

5. Чтобы найти общее число ковалентных связей ($N_{связей}$), необходимо умножить количество вещества связей на постоянную Авогадро ($N_A$):

$N_{связей} = \nu_{связей} \times N_A$

$N_{связей} = 1 \text{ моль} \times 6,02 \times 10^{23} \text{ моль}^{-1} = 6,02 \times 10^{23}$

Ответ:число ковалентных связей в 5,6 л углекислого газа при нормальных условиях составляет $6,02 \times 10^{23}$.