Номер А, страница 28 - гдз по химии 8 класс учебник Усманова, Сакарьянова

A

1. Найдите массовые отношения атомов в следующих соединениях: $MgO$, $SO_2$, $SO_2$, $FeO$, $Fe_2O_3$, $Al_2O_3$.

2. Найдите отношения массовых долей элементов в данных соединениях: $FeO$, $Fe_2O_3$, $P_2O_3$, $P_2O_5$, $PCl_3$, $PCl_5$.

1. Для определения массовых долей и валентности меди в оксидах, нам понадобятся относительные атомные массы элементов из Периодической системы Д.И. Менделеева.

Относительная атомная масса меди (Cu): $Ar(Cu) ≈ 64$

Относительная атомная масса кислорода (O): $Ar(O) ≈ 16$

Массовая доля меди в оксиде меди(I) $Cu_2O$:

1. Найдем относительную молекулярную массу оксида меди(I):

$Mr(Cu_2O) = 2 \cdot Ar(Cu) + Ar(O) = 2 \cdot 64 + 16 = 128 + 16 = 144$

2. Рассчитаем массовую долю меди (ω) по формуле:

$ω(Cu) = \frac{n \cdot Ar(Cu)}{Mr(Cu_2O)} \cdot 100\%$

где n - количество атомов меди в молекуле.

$ω(Cu) = \frac{2 \cdot 64}{144} \cdot 100\% = \frac{128}{144} \cdot 100\% \approx 88.9\%$

Массовая доля меди в оксиде меди(II) $CuO$:

1. Найдем относительную молекулярную массу оксида меди(II):

$Mr(CuO) = Ar(Cu) + Ar(O) = 64 + 16 = 80$

2. Рассчитаем массовую долю меди (ω):

$ω(Cu) = \frac{1 \cdot Ar(Cu)}{Mr(CuO)} \cdot 100\% = \frac{64}{80} \cdot 100\% = 0.8 \cdot 100\% = 80\%$

Валентность меди в соединениях:

Валентность кислорода в оксидах постоянна и равна II.

- В соединении $Cu_2O$ на два атома меди приходится один атом кислорода. Пусть валентность меди равна x. Согласно правилу валентности, суммарная валентность атомов одного элемента равна суммарной валентности атомов другого.

$2 \cdot x = 1 \cdot II$, отсюда $x = I$. Валентность меди равна I.

- В соединении $CuO$ на один атом меди приходится один атом кислорода. Пусть валентность меди равна y.

$1 \cdot y = 1 \cdot II$, отсюда $y = II$. Валентность меди равна II.

Ответ: Массовая доля меди в $Cu_2O$ составляет примерно 88.9%, в $CuO$ – 80%. В этих соединениях медь проявляет валентности I и II соответственно.

2. Для расстановки коэффициентов в уравнениях химических реакций необходимо, чтобы число атомов каждого элемента в левой части уравнения (реагенты) было равно числу атомов этого же элемента в правой части (продукты). Это следует из закона сохранения массы веществ.

$CO + O_2 \rightarrow CO_2$

1. В левой части 1 атом углерода (C) и 3 атома кислорода (O), в правой – 1 атом углерода и 2 атома кислорода. Число атомов кислорода не сбалансировано.

2. Чтобы уравнять число атомов, поставим коэффициент 2 перед $CO$ в левой части и 2 перед $CO_2$ в правой части:

$2CO + O_2 \rightarrow 2CO_2$

3. Проверка:

Левая часть: C - 2 атома, O - $2 \cdot 1 + 2 = 4$ атома.

Правая часть: C - $2 \cdot 1 = 2$ атома, O - $2 \cdot 2 = 4$ атома.

Число атомов всех элементов одинаково. Уравнение сбалансировано.

Подтверждение расчетом (закон сохранения массы):

$M(CO) = 12+16=28$ г/моль; $M(O_2) = 2 \cdot 16 = 32$ г/моль; $M(CO_2) = 12 + 2 \cdot 16 = 44$ г/моль.

Масса реагентов: $2 \cdot M(CO) + 1 \cdot M(O_2) = 2 \cdot 28 + 32 = 56 + 32 = 88$ г.

Масса продуктов: $2 \cdot M(CO_2) = 2 \cdot 44 = 88$ г.

Массы равны, коэффициенты расставлены верно.

Ответ: $2CO + O_2 \rightarrow 2CO_2$

$P_2O_3 + O_2 \rightarrow P_2O_5$

1. Проверим число атомов в левой и правой частях исходной схемы:

Левая часть: P - 2 атома, O - $3 + 2 = 5$ атомов.

Правая часть: P - 2 атома, O - 5 атомов.

2. Число атомов каждого элемента в левой и правой частях уже равно. Следовательно, все стехиометрические коэффициенты в этом уравнении равны 1.

Подтверждение расчетом (закон сохранения массы):

$M(P_2O_3) = 2 \cdot 31 + 3 \cdot 16 = 62 + 48 = 110$ г/моль.

$M(O_2) = 2 \cdot 16 = 32$ г/моль.

$M(P_2O_5) = 2 \cdot 31 + 5 \cdot 16 = 62 + 80 = 142$ г/моль.

Масса реагентов: $M(P_2O_3) + M(O_2) = 110 + 32 = 142$ г.

Масса продуктов: $M(P_2O_5) = 142$ г.

Массы равны, коэффициенты расставлены верно.

Ответ: $P_2O_3 + O_2 \rightarrow P_2O_5$ (коэффициенты равны 1).

$N_2 + O_2 \rightarrow NO$

1. В левой части 2 атома азота (N) и 2 атома кислорода (O). В правой части - 1 атом азота и 1 атом кислорода.

2. Чтобы уравнять число атомов азота и кислорода, поставим коэффициент 2 перед $NO$ в правой части:

$N_2 + O_2 \rightarrow 2NO$

3. Проверка:

Левая часть: N - 2 атома, O - 2 атома.

Правая часть: N - $2 \cdot 1 = 2$ атома, O - $2 \cdot 1 = 2$ атома.

Число атомов всех элементов одинаково. Уравнение сбалансировано.

Подтверждение расчетом (закон сохранения массы):

$M(N_2) = 2 \cdot 14 = 28$ г/моль; $M(O_2) = 2 \cdot 16 = 32$ г/моль; $M(NO) = 14 + 16 = 30$ г/моль.

Масса реагентов: $M(N_2) + M(O_2) = 28 + 32 = 60$ г.

Масса продуктов: $2 \cdot M(NO) = 2 \cdot 30 = 60$ г.

Массы равны, коэффициенты расставлены верно.

Ответ: $N_2 + O_2 \rightarrow 2NO$