Номер 1, страница 152, часть 2 - гдз по химии 11 класс учебник Оспанова, Аухадиева

1. При окислении паров хлорида титана (IV) кислородом образуются наночастицы оксида титана. Уравнение реакции:

$\text{TiCl}_4 + \text{O}_2 = \text{TiO}_2 + 2\text{Cl}_2 \uparrow$

Рассчитайте, какое количество вещества оксида титана получится при участии 50 молекул кислорода в реакции.

Ответ: 50 молей.

1. Дано:

Уравнение реакции: $TiCl_4 + O_2 = TiO_2 + 2Cl_2$

Количество молекул кислорода $N(O_2) = 50$

Найти:

Количество вещества оксида титана $n(TiO_2)$

Решение:

Запишем уравнение химической реакции, приведенное в условии:

$TiCl_4 + O_2 \rightarrow TiO_2 + 2Cl_2$

Уравнение сбалансировано. Согласно этому уравнению, стехиометрические коэффициенты перед кислородом ($O_2$) и оксидом титана ($TiO_2$) равны 1. Это означает, что на 1 моль вступающего в реакцию кислорода образуется 1 моль оксида титана. Таким образом, соотношение их количеств вещества составляет:

$n(O_2) : n(TiO_2) = 1 : 1$

Отсюда следует, что $n(TiO_2) = n(O_2)$.

В условии задачи указано, что в реакцию вступает "50 молекул кислорода", однако в качестве ответа на изображении приведено "50 молей". Это несоответствие указывает на вероятную опечатку в условии, где вместо "моль" было написано "молекул". Чтобы получить ответ, указанный в задании, необходимо исходить из того, что в реакцию вступает 50 моль кислорода.

Примем, что количество вещества кислорода $n(O_2) = 50$ моль. Тогда, исходя из стехиометрического соотношения, количество вещества оксида титана будет равно:

$n(TiO_2) = n(O_2) = 50$ моль.

Примечание: Если бы мы решали задачу строго по тексту условия (используя 50 молекул), то из 50 молекул кислорода ($O_2$) образовалось бы 50 молекул оксида титана ($TiO_2$). Чтобы найти количество вещества ($\text{n}$), нужно разделить число молекул ($\text{N}$) на число Авогадро ($N_A \approx 6.022 \times 10^{23}$ моль⁻¹): $n = N / N_A$. В этом случае ответ был бы $n(TiO_2) = \frac{50}{6.022 \times 10^{23}} \approx 8.3 \times 10^{-23}$ моль, что не соответствует ответу в задании.

Ответ: 50 моль.