Номер 12, страница 147 - гдз по химии 8 класс учебник Габриелян, Остроумов

§ 33. Характеристика элемента по его положению в Периодической системе. Глава 4. Периодический закон и Периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева. Строение атома - номер 12, страница 147.

12. Для реакции с хлором взяты одинаковые массы магния и кальция. Не производя химических расчётов, определите, для какой из этих двух реакций потребуется больший объём газообразного хлора.

Дано:

$m(Mg) = m(Ca)$

Найти:

Для какой из двух реакций (с Mg или с Ca) потребуется больший объем $V(Cl_2)$?

Решение:

Запишем уравнения химических реакций взаимодействия магния и кальция с хлором:

1. $Mg + Cl_2 \rightarrow MgCl_2$

2. $Ca + Cl_2 \rightarrow CaCl_2$

Из стехиометрических коэффициентов в обоих уравнениях видно, что металлы реагируют с хлором в мольном соотношении 1:1. Это означает, что количество вещества хлора $n(Cl_2)$, вступающего в реакцию, равно количеству вещества металла $n(металла)$.

Количество вещества ($n$) определяется по формуле:

$n = m / M$, где $m$ - масса вещества, а $M$ - его молярная масса.

Найдем молярные массы магния и кальция, используя периодическую систему химических элементов:

$M(Mg) \approx 24$ г/моль

$M(Ca) \approx 40$ г/моль

Таким образом, молярная масса магния меньше молярной массы кальция: $M(Mg) < M(Ca)$.

По условию задачи, массы магния и кальция равны ($m(Mg) = m(Ca) = m$). Сравним количество вещества для каждого металла:

$n(Mg) = m / M(Mg)$

$n(Ca) = m / M(Ca)$

Поскольку мы делим одинаковую массу $m$ на разную молярную массу, то чем меньше знаменатель ($M$), тем больше будет результат ($n$). Так как $M(Mg) < M(Ca)$, то количество вещества магния будет больше, чем количество вещества кальция: $n(Mg) > n(Ca)$.

Так как $n(Cl_2) = n(металла)$, то для реакции с магнием потребуется большее количество вещества хлора, чем для реакции с кальцием.

Согласно закону Авогадро, объем газа ($V$) прямо пропорционален количеству вещества ($n$) при одинаковых условиях. Следовательно, чем больше количество вещества хлора, тем больший объем он будет занимать.

Поскольку для реакции с магнием требуется большее количество моль хлора, то и объем хлора для этой реакции потребуется больший.

Ответ: больший объём газообразного хлора потребуется для реакции с магнием.