Номер 5, страница 6, часть 1 - гдз по физике 8 класс рабочая тетрадь Грачев, Погожев

Часть 1. Глава 1. Молекулярная теория строения вещества. Параграф 2. Свойства вещества. Модель молекулы - номер 5, страница 6.

Условие.

5. Определите массу (в граммах) молекул: а) водорода; б) воды; в) углекислого газа; г) поваренной соли.

Ответ: а) _________ б) _________ в) _________ г) _________.

Решение.

Дано:

Постоянная Авогадро: $N_A \approx 6.02 \times 10^{23}$ моль⁻¹

Найти:

Массу (в граммах) одной молекулы или формульной единицы ($m_0$) для:

а) водорода (H₂)

б) воды (H₂O)

в) углекислого газа (CO₂)

г) поваренной соли (NaCl)

Решение:

Масса одной молекулы (или формульной единицы для ионных соединений) вещества ($m_0$) вычисляется по формуле, связывающей молярную массу ($\text{M}$) и число Авогадро ($N_A$):

$m_0 = \frac{M}{N_A}$

Молярную массу ($\text{M}$) для каждого вещества найдем, используя значения относительных атомных масс ($\text{Ar}$) из Периодической системы химических элементов Д.И. Менделеева. Молярная масса, выраженная в г/моль, численно равна относительной молекулярной массе ($\text{Mr}$).

Примем следующие округленные значения относительных атомных масс:

$Ar(H) = 1$

$Ar(O) = 16$

$Ar(C) = 12$

$Ar(Na) = 23$

$Ar(Cl) = 35.5$

а) водорода

Химическая формула молекулы водорода — H₂.

1. Рассчитаем относительную молекулярную массу водорода:

$Mr(H_2) = 2 \cdot Ar(H) = 2 \cdot 1 = 2$

2. Молярная масса водорода: $M(H_2) = 2$ г/моль.

3. Рассчитаем массу одной молекулы водорода:

$m_0(H_2) = \frac{M(H_2)}{N_A} = \frac{2 \text{ г/моль}}{6.02 \times 10^{23} \text{ моль}^{-1}} \approx 0.332 \times 10^{-23} \text{ г} \approx 3.32 \times 10^{-24} \text{ г}$

Ответ: $3.32 \times 10^{-24}$ г.

б) воды

Химическая формула молекулы воды — H₂O.

1. Рассчитаем относительную молекулярную массу воды:

$Mr(H_2O) = 2 \cdot Ar(H) + Ar(O) = 2 \cdot 1 + 16 = 18$

2. Молярная масса воды: $M(H_2O) = 18$ г/моль.

3. Рассчитаем массу одной молекулы воды:

$m_0(H_2O) = \frac{M(H_2O)}{N_A} = \frac{18 \text{ г/моль}}{6.02 \times 10^{23} \text{ моль}^{-1}} \approx 2.99 \times 10^{-23} \text{ г}$

Ответ: $2.99 \times 10^{-23}$ г.

в) углекислого газа

Химическая формула молекулы углекислого газа — CO₂.

1. Рассчитаем относительную молекулярную массу углекислого газа:

$Mr(CO_2) = Ar(C) + 2 \cdot Ar(O) = 12 + 2 \cdot 16 = 12 + 32 = 44$

2. Молярная масса углекислого газа: $M(CO_2) = 44$ г/моль.

3. Рассчитаем массу одной молекулы углекислого газа:

$m_0(CO_2) = \frac{M(CO_2)}{N_A} = \frac{44 \text{ г/моль}}{6.02 \times 10^{23} \text{ моль}^{-1}} \approx 7.31 \times 10^{-23} \text{ г}$

Ответ: $7.31 \times 10^{-23}$ г.

г) поваренной соли

Химическая формула поваренной соли (хлорида натрия) — NaCl. Так как это ионное соединение, имеющее кристаллическую решетку, а не отдельные молекулы, корректнее говорить о массе формульной единицы.

1. Рассчитаем относительную молекулярную массу хлорида натрия:

$Mr(NaCl) = Ar(Na) + Ar(Cl) = 23 + 35.5 = 58.5$

2. Молярная масса хлорида натрия: $M(NaCl) = 58.5$ г/моль.

3. Рассчитаем массу одной формульной единицы NaCl:

$m_0(NaCl) = \frac{M(NaCl)}{N_A} = \frac{58.5 \text{ г/моль}}{6.02 \times 10^{23} \text{ моль}^{-1}} \approx 9.72 \times 10^{-23} \text{ г}$

Ответ: $9.72 \times 10^{-23}$ г.