Номер 7, 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 7, страница 6.

Условие.

7. Как соотносятся число молекул гелия в 4 г гелия и число молекул водорода в 2 г водорода? Что можно сказать о соотношении количеств атомов этих веществ?

Решение.

Дано:

$m_{He} = 4 \text{ г} = 4 \cdot 10^{-3} \text{ кг}$

$m_{H_2} = 2 \text{ г} = 2 \cdot 10^{-3} \text{ кг}$

Молярная масса гелия (He): $M_{He} = 4 \text{ г/моль} = 4 \cdot 10^{-3} \text{ кг/моль}$

Молярная масса молекулярного водорода (H₂): $M_{H_2} = 2 \text{ г/моль} = 2 \cdot 10^{-3} \text{ кг/моль}$

Число Авогадро: $N_A \approx 6.022 \cdot 10^{23} \text{ моль}^{-1}$

Найти:

1. Соотношение числа молекул $\frac{N_{He}}{N_{H_2}}$

2. Соотношение числа атомов $\frac{N_{\text{атомов, He}}}{N_{\text{атомов, } H_2}}$

Решение:

Как соотносятся число молекул гелия в 4 г гелия и число молекул водорода в 2 г водорода?

Число молекул $\text{N}$ в веществе можно найти по формуле $N = \nu \cdot N_A$, где $\nu$ — количество вещества (в молях), а $N_A$ — постоянная Авогадро. Количество вещества вычисляется как отношение массы вещества $\text{m}$ к его молярной массе $\text{M}$: $\nu = \frac{m}{M}$.

1. Найдем количество вещества и число молекул для гелия (He):

$\nu_{He} = \frac{m_{He}}{M_{He}} = \frac{4 \text{ г}}{4 \text{ г/моль}} = 1 \text{ моль}$

$N_{He} = \nu_{He} \cdot N_A = 1 \cdot N_A = N_A$

2. Найдем количество вещества и число молекул для водорода (H₂):

$\nu_{H_2} = \frac{m_{H_2}}{M_{H_2}} = \frac{2 \text{ г}}{2 \text{ г/моль}} = 1 \text{ моль}$

$N_{H_2} = \nu_{H_2} \cdot N_A = 1 \cdot N_A = N_A$

Сравнивая число молекул, получаем: $N_{He} = N_{H_2}$.

Ответ: Число молекул в 4 г гелия равно числу молекул в 2 г водорода.

Что можно сказать о соотношении количеств атомов этих веществ?

1. Гелий (He) — инертный газ, его молекулы одноатомны. Поэтому число атомов гелия равно числу его молекул:

$N_{\text{атомов, He}} = N_{He} = N_A$

2. Молекула водорода (H₂) является двухатомной, то есть состоит из двух атомов водорода. Следовательно, общее число атомов водорода в два раза больше числа молекул водорода:

$N_{\text{атомов, } H_2} = 2 \cdot N_{H_2} = 2 \cdot N_A$

3. Найдем соотношение количеств атомов:

$\frac{N_{\text{атомов, He}}}{N_{\text{атомов, } H_2}} = \frac{N_A}{2 \cdot N_A} = \frac{1}{2}$

Это означает, что число атомов в 2 г водорода в два раза больше, чем число атомов в 4 г гелия.

Ответ: Количество атомов водорода в 2 г водорода в два раза больше количества атомов гелия в 4 г гелия.