Номер 1, страница 105, часть 1 - гдз по химии 11 класс учебник Оспанова, Аухадиева

1. Сплавы ртути называют амальгамами. Амальгаму таллия (содержащую 8,5% таллия) используют в термометрах в условиях Крайнего Севера, она затвердевает при $-60^\circ C$. Каково соотношения атомов $Hg$ и $Tl$ в этом сплаве?

Ответ: $Hg_{11}Tl$.

1. Дано:

Сплав ртути ($Hg$) и таллия ($Tl$)

Массовая доля таллия $w(Tl) = 8,5\%$

Найти:

Соотношение атомов $N(Hg) : N(Tl)$

Решение:

Соотношение атомов элементов в веществе равно соотношению их количеств вещества (числа молей).

Для удобства расчетов примем массу сплава равной 100 г.

Массовая доля таллия в сплаве составляет $8,5\%$. Следовательно, масса таллия в 100 г сплава равна:

$m(Tl) = 100 \text{ г} \cdot 0,085 = 8,5 \text{ г}$

Массовая доля ртути составляет $100\% - 8,5\% = 91,5\%$. Тогда масса ртути в 100 г сплава равна:

$m(Hg) = 100 \text{ г} \cdot 0,915 = 91,5 \text{ г}$

Для нахождения количества вещества воспользуемся молярными массами элементов, которые можно найти в периодической таблице Д.И. Менделеева:

Молярная масса ртути: $M(Hg) \approx 200,6 \text{ г/моль}$

Молярная масса таллия: $M(Tl) \approx 204,4 \text{ г/моль}$

Найдем количество вещества ($\text{n}$) каждого элемента по формуле $n = \frac{m}{M}$:

Количество вещества ртути:

$n(Hg) = \frac{m(Hg)}{M(Hg)} = \frac{91,5 \text{ г}}{200,6 \text{ г/моль}} \approx 0,4561 \text{ моль}$

Количество вещества таллия:

$n(Tl) = \frac{m(Tl)}{M(Tl)} = \frac{8,5 \text{ г}}{204,4 \text{ г/моль}} \approx 0,0416 \text{ моль}$

Теперь найдем соотношение количеств атомов, которое равно соотношению количеств вещества:

$N(Hg) : N(Tl) = n(Hg) : n(Tl) \approx 0,4561 : 0,0416$

Чтобы получить простые целые числа в соотношении, разделим оба значения на наименьшее из них ($0,0416$):

$\frac{n(Hg)}{n(Tl)} = \frac{0,4561}{0,0416} \approx 10,96$

$\frac{n(Tl)}{n(Tl)} = \frac{0,0416}{0,0416} = 1$

Полученное соотношение $10,96 : 1$ можно округлить до целых чисел, получив $11 : 1$.

Ответ: Соотношение атомов Hg и Tl в этом сплаве составляет $11 : 1$.