Номер 4, страница 73 - гдз по химии 8 класс рабочая тетрадь Габриелян, Сладков

ч. I. § 19. Молярный объём газов. Глава 2. Важнейшие представители неорганических веществ. Количественные отношения в химии - номер 4, страница 73.

4. Количество вещества, масса, число молекул и объём газа связаны соотношениями

Количество вещества, масса, число молекул и объём газа – это фундаментальные физико-химические величины, которые взаимосвязаны через ряд ключевых формул и констант. Эти соотношения лежат в основе стехиометрических расчётов в химии и физике.

1. Связь количества вещества с массой

Количество вещества ($n$) прямо пропорционально его массе ($m$) и обратно пропорционально молярной массе ($M$). Молярная масса – это характеристика вещества, равная массе одного моля этого вещества.

Формула для расчёта:$n = \frac{m}{M}$

Из этой формулы можно выразить массу: $m = n \cdot M$.

Обозначения:
$n$ – количество вещества, измеряется в молях (моль);
$m$ – масса вещества, измеряется в граммах (г) или килограммах (кг);
$M$ – молярная масса вещества, измеряется в г/моль или кг/моль.

2. Связь количества вещества с числом молекул

Количество вещества ($n$) связано с числом структурных единиц (атомов, молекул, ионов) $N$ через фундаментальную физическую константу – постоянную Авогадро ($N_A$). Постоянная Авогадро численно равна количеству частиц в одном моле вещества.

Формула для расчёта:$n = \frac{N}{N_A}$

Из этой формулы можно выразить число частиц: $N = n \cdot N_A$.

Обозначения:
$n$ – количество вещества (моль);
$N$ – число молекул (или других частиц), безразмерная величина;
$N_A$ – постоянная Авогадро, её значение составляет примерно $6.022 \cdot 10^{23}$ моль⁻¹.

3. Связь количества вещества с объёмом газа

Для веществ в газообразном состоянии количество вещества ($n$) можно определить через его объём ($V$). Согласно закону Авогадро, один моль любого идеального газа при одинаковых условиях (температуре и давлении) занимает одинаковый объём, называемый молярным объёмом ($V_m$). Чаще всего используются нормальные условия (н.у.), что соответствует температуре 0 °C и давлению 1 атмосфера.

Формула для расчёта (при нормальных условиях):$n = \frac{V}{V_m}$

Из этой формулы можно выразить объём газа: $V = n \cdot V_m$.

Обозначения:
$n$ – количество вещества (моль);
$V$ – объём газа, измеряется в литрах (л) или кубических метрах (м³);
$V_m$ – молярный объём газа, при н.у. его значение составляет 22.4 л/моль (или 0.0224 м³/моль).

Общее соотношение

Так как все три приведённые формулы выражают одну и ту же величину ($n$), их можно объединить в единое соотношение, которое связывает все четыре величины:

$n = \frac{m}{M} = \frac{N}{N_A} = \frac{V}{V_m}$

Это ключевое соотношение в химии, позволяющее переходить от одной характеристики вещества к другой.

Ответ: Количество вещества ($n$), масса ($m$), число молекул ($N$) и объём газа ($V$ при нормальных условиях) связаны следующими соотношениями:
$n = \frac{m}{M}$ (связь с массой через молярную массу $M$);
$n = \frac{N}{N_A}$ (связь с числом молекул через постоянную Авогадро $N_A \approx 6.022 \cdot 10^{23}$ моль⁻¹);
$n = \frac{V}{V_m}$ (связь с объёмом газа через молярный объём $V_m = 22.4$ л/моль при н.у.).
Объединённая формула, связывающая все величины: $n = \frac{m}{M} = \frac{N}{N_A} = \frac{V}{V_m}$.