Лабораторный опыт №4, страница 72 - гдз по химии 8 класс учебник Усманова, Сакарьянова

Лабораторный опыт №4

Химические реакции, сопровождающиеся изменением энергии

Цель: исследовать химические процессы, которые идут с изменением энергии.

Реактивы

Растворы: гидроксид натрия, соляная кислота, свежеприготовленный осадок $Cu(OH)_2$

Оборудование

Стаканы, пробирки, шпатель, термометр, спиртовка, цилиндры (25 мл)

Обратите внимание: Будьте осторожны при работе с растворами кислот и щелочей.

Опыт А. Экзотермические реакции.

Ход работы:

1. Отмерьте в цилиндре по 25 мл растворов гидроксида натрия и соляной кислоты.

2. Измерьте их температуру.

3. Быстро налейте их в химический стакан и отметьте максимальную температуру.

Опыт Б. Эндотермические реакции.

Свежеприготовленный осадок $Cu(OH)_2$ осторожно нагревают на пламени спиртовки.

Вопросы и задания.

1. Назовите тип реакций.

2. Напишите уравнения реакций.

1. Во сколько раз углекислый газ тяжелее угарного газа?

Чтобы определить, во сколько раз одно вещество тяжелее другого, необходимо найти отношение их молярных масс.

Химическая формула углекислого газа: $CO_2$.

Химическая формула угарного газа: $CO$.

Для расчета молярных масс ($M$) воспользуемся относительными атомными массами элементов из Периодической системы Д. И. Менделеева (округлим до целых): $Ar(C) = 12$, $Ar(O) = 16$.

Молярная масса углекислого газа:

$M(CO_2) = Ar(C) + 2 \cdot Ar(O) = 12 + 2 \cdot 16 = 44$ г/моль.

Молярная масса угарного газа:

$M(CO) = Ar(C) + Ar(O) = 12 + 16 = 28$ г/моль.

Находим отношение молярных масс:

$\frac{M(CO_2)}{M(CO)} = \frac{44 \text{ г/моль}}{28 \text{ г/моль}} \approx 1,5714$

Округляя до сотых, получаем 1,57.

Ответ: Углекислый газ тяжелее угарного газа в 1,57 раза.

2. Определите массу, число молекул, количество вещества углекислого газа объемом 67,2 л (н. у.).

Дано:

Вещество: углекислый газ ($CO_2$)

$V(CO_2) = 67,2$ л

Условия: нормальные (н. у.)

Найти:

$\nu(CO_2)$ – ?

$N(CO_2)$ – ?

$m(CO_2)$ – ?

Решение:

1. Количество вещества ($\nu$) газа можно найти, используя его объем и молярный объем газов при нормальных условиях ($V_m = 22,4$ л/моль).

$\nu = \frac{V}{V_m} = \frac{67,2 \text{ л}}{22,4 \text{ л/моль}} = 3$ моль.

2. Число молекул ($N$) найдем через количество вещества и постоянную Авогадро ($N_A \approx 6,02 \cdot 10^{23}$ моль⁻¹).

$N = \nu \cdot N_A = 3 \text{ моль} \cdot 6,02 \cdot 10^{23} \text{ моль⁻¹} = 18,06 \cdot 10^{23} = 1,806 \cdot 10^{24}$ молекул.

3. Массу ($m$) найдем, зная количество вещества и молярную массу. Молярная масса углекислого газа $M(CO_2) = 44$ г/моль (рассчитана в задаче 1).

$m = \nu \cdot M = 3 \text{ моль} \cdot 44 \text{ г/моль} = 132$ г.

Ответ: $\nu = 3$ моль, $N = 1,806 \cdot 10^{24}$ молекул, $m = 132$ г.

3. Напишите графические формулы следующих солей: CaCO₃, Na₂CO₃, NaHCO₃.

Графические (структурные) формулы показывают порядок соединения атомов в молекуле или ионе с помощью химических связей. В солях угольной кислоты связь между катионом металла и анионом является ионной, а связи внутри аниона — ковалентными.

CaCO₃ (карбонат кальция):

Катион кальция $Ca^{2+}$ образует ионные связи с двумя атомами кислорода в карбонат-ионе $CO_3^{2-}$. Структуру можно изобразить так:

O

//

C

/ \

O O

\\ /

Ca

Na₂CO₃ (карбонат натрия):

Два катиона натрия $Na^{+}$ связаны с карбонат-ионом $CO_3^{2-}$. Упрощенная графическая формула, где чертой условно показаны ионные связи:

Na–O–C(=O)–O–Na

NaHCO₃ (гидрокарбонат натрия):

Катион натрия $Na^{+}$ связан с гидрокарбонат-ионом $HCO_3^{-}$. Упрощенная графическая формула:

Na–O–C(=O)–O–H

Ответ: Графические формулы солей представлены выше.