Номер 7, страница 55 - гдз по химии 7 класс учебник Еремин, Дроздов

Вопросы и задания. §8. Атомы соединяются в молекулы. Глава 1. От атома до вещества - номер 7, страница 55.

7. Молекула вещества, входящего в состав природного газа, состоит из атомов углерода и водорода. Всего в молекуле 8 атомов. Общая масса атомов углерода в 4 раза превосходит общую массу атомов водорода. Определите формулу вещества.

Дано:

Вещество — углеводород ($C_xH_y$)
Общее число атомов в молекуле: $x + y = 8$
Соотношение масс: $m_{общ}(C) = 4 \cdot m_{общ}(H)$
Относительная атомная масса углерода: $A_r(C) \approx 12$
Относительная атомная масса водорода: $A_r(H) \approx 1$

Найти:

Химическую формулу вещества ($C_xH_y$).

Решение:

Пусть формула искомого вещества будет $C_xH_y$, где $x$ — это количество атомов углерода, а $y$ — количество атомов водорода.

Исходя из условия, что всего в молекуле 8 атомов, мы можем составить первое уравнение:

$x + y = 8$

Масса всех атомов углерода в молекуле вычисляется как произведение количества атомов углерода на его относительную атомную массу: $m_{общ}(C) = x \cdot A_r(C) = 12x$.

Аналогично, масса всех атомов водорода в молекуле: $m_{общ}(H) = y \cdot A_r(H) = 1y = y$.

По условию, общая масса атомов углерода в 4 раза больше общей массы атомов водорода. На основе этого составим второе уравнение:

$12x = 4y$

Таким образом, мы получили систему из двух уравнений:

$\begin{cases} x + y = 8 \\ 12x = 4y \end{cases}$

Для решения системы упростим второе уравнение, разделив обе его части на 4:

$3x = y$

Теперь подставим полученное выражение для $y$ в первое уравнение системы:

$x + (3x) = 8$
$4x = 8$
$x = \frac{8}{4}$
$x = 2$

Мы определили, что в молекуле содержится 2 атома углерода. Теперь найдем количество атомов водорода, подставив значение $x$ в выражение $y = 3x$:

$y = 3 \cdot 2$
$y = 6$

Следовательно, в молекуле вещества 2 атома углерода и 6 атомов водорода. Химическая формула вещества — $C_2H_6$. Это вещество — этан, который действительно входит в состав природного газа.

Ответ: $C_2H_6$.