Номер 9, страница 85 - гдз по химии 8 класс учебник Габриелян, Остроумов

§ 19. Молярный объём газов. Глава 2. Важнейшие представители неорганических веществ. Количественные отношения в химии - номер 9, страница 85.

9. Какая масса углерода содержится:

а) в 2 моль углекислого газа;

б) в 67,2 л угарного газа $ \text{CO} $ (н. у.);

в) в 13 мг ацетилена $ \text{C}_2\text{H}_2 $ ?

а)

Дано:

Количество вещества углекислого газа ($CO_2$): $\nu(CO_2) = 2 \text{ моль}$

Найти:

Массу углерода $m(C)$

Решение:

Молекула углекислого газа, химическая формула которой $CO_2$, состоит из одного атома углерода (C) и двух атомов кислорода (O). Из этого следует, что в 1 моль $CO_2$ содержится 1 моль атомов углерода.

Следовательно, количество вещества атомов углерода в данном образце равно количеству вещества углекислого газа:

$\nu(C) = \nu(CO_2) = 2 \text{ моль}$

Масса вещества вычисляется по формуле $m = \nu \cdot M$, где $\nu$ - количество вещества, а $M$ - молярная масса. Молярная масса углерода $M(C)$ составляет приблизительно 12 г/моль.

Подставляем значения в формулу:

$m(C) = \nu(C) \cdot M(C) = 2 \text{ моль} \cdot 12 \text{ г/моль} = 24 \text{ г}$

Ответ: 24 г.

б) Дано:

Объем угарного газа ($CO$): $V(CO) = 67,2 \text{ л}$ (при н. у.)

$V(CO) = 67,2 \text{ л} = 67,2 \cdot 10^{-3} \text{ м}^3 = 0,0672 \text{ м}^3$

Найти:

Массу углерода $m(C)$

Решение:

1. Сначала найдем количество вещества ($ \nu $) угарного газа, используя его объем при нормальных условиях (н. у.). При н. у. молярный объем любого газа $V_m$ равен 22,4 л/моль.

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

2. Молекула угарного газа ($CO$) содержит один атом углерода. Следовательно, количество вещества атомов углерода равно количеству вещества угарного газа.

$\nu(C) = \nu(CO) = 3 \text{ моль}$

3. Теперь вычислим массу углерода, используя молярную массу углерода $M(C) = 12 \text{ г/моль}$.

$m(C) = \nu(C) \cdot M(C) = 3 \text{ моль} \cdot 12 \text{ г/моль} = 36 \text{ г}$

Ответ: 36 г.

в) Дано:

Масса ацетилена ($C_2H_2$): $m(C_2H_2) = 13 \text{ мг}$

$m(C_2H_2) = 13 \text{ мг} = 13 \cdot 10^{-3} \text{ г} = 1,3 \cdot 10^{-5} \text{ кг}$

Найти:

Массу углерода $m(C)$

Решение:

Данную задачу можно решить, вычислив массовую долю углерода в ацетилене.

1. Найдем молярную массу ацетилена ($C_2H_2$). Атомные массы: $Ar(C) \approx 12$, $Ar(H) \approx 1$. Молярные массы: $M(C) \approx 12 \text{ г/моль}$, $M(H) \approx 1 \text{ г/моль}$.

$M(C_2H_2) = 2 \cdot M(C) + 2 \cdot M(H) = 2 \cdot 12 \text{ г/моль} + 2 \cdot 1 \text{ г/моль} = 26 \text{ г/моль}$

2. Найдем массовую долю ($\omega$) углерода в ацетилене по формуле:

$\omega(C) = \frac{2 \cdot M(C)}{M(C_2H_2)} = \frac{2 \cdot 12 \text{ г/моль}}{26 \text{ г/моль}} = \frac{24}{26} = \frac{12}{13}$

3. Масса углерода в данном образце ацетилена равна произведению общей массы образца на массовую долю в нем углерода.

$m(C) = m(C_2H_2) \cdot \omega(C) = 13 \text{ мг} \cdot \frac{12}{13} = 12 \text{ мг}$

Ответ: 12 мг.