Номер 4, страница 75 - гдз по химии 8 класс рабочая тетрадь Габриелян, Сладков

ч. II. § 19. Молярный объём газов. Глава 2. Важнейшие представители неорганических веществ. Количественные отношения в химии - номер 4, страница 75.

4. Какие газы нужно собирать в перевёрнутый сосуд способом вытеснения воздуха?

1) оксид серы(IV)

2) оксид азота(IV)

3) аммиак $NH_3$

4) озон

5) метан $CH_4$

Ответ: □□

Дано:
Список газов:
1) оксид серы(IV) ($SO_2$)
2) оксид азота(IV) ($NO_2$)
3) аммиак ($NH_3$)
4) озон ($O_3$)
5) метан ($CH_4$)
Метод сбора: в перевёрнутый сосуд способом вытеснения воздуха.

Найти:
Какие из перечисленных газов можно собирать данным способом.

Решение:

Способом вытеснения воздуха в перевёрнутый сосуд (отверстием вниз) собирают газы, которые легче воздуха. Газ является лёгким, если его плотность меньше плотности воздуха, что при одинаковых условиях означает, что его молярная масса ($M$) меньше средней молярной массы воздуха ($M_{возд.}$).

Средняя молярная масса воздуха принимается равной $M_{возд.} \approx 29$ г/моль.

Для определения подходящих газов необходимо рассчитать их молярные массы и сравнить с молярной массой воздуха. Для расчетов используем относительные атомные массы элементов: $Ar(S) = 32$, $Ar(O) = 16$, $Ar(N) = 14$, $Ar(H) = 1$, $Ar(C) = 12$.

1) оксид серы(IV)
Химическая формула оксида серы(IV) - $SO_2$.
Молярная масса $M(SO_2) = Ar(S) + 2 \cdot Ar(O) = 32 + 2 \cdot 16 = 64$ г/моль.
Поскольку $M(SO_2) > M_{возд.}$ ($64 \text{ г/моль} > 29 \text{ г/моль}$), оксид серы(IV) тяжелее воздуха. Этот способ сбора для него не подходит.

2) оксид азота(IV)
Химическая формула оксида азота(IV) - $NO_2$.
Молярная масса $M(NO_2) = Ar(N) + 2 \cdot Ar(O) = 14 + 2 \cdot 16 = 46$ г/моль.
Поскольку $M(NO_2) > M_{возд.}$ ($46 \text{ г/моль} > 29 \text{ г/моль}$), оксид азота(IV) тяжелее воздуха. Этот способ сбора для него не подходит.

3) аммиак NH₃
Химическая формула аммиака - $NH_3$.
Молярная масса $M(NH_3) = Ar(N) + 3 \cdot Ar(H) = 14 + 3 \cdot 1 = 17$ г/моль.
Поскольку $M(NH_3) < M_{возд.}$ ($17 \text{ г/моль} < 29 \text{ г/моль}$), аммиак легче воздуха. Этот газ следует собирать в перевёрнутый сосуд.

4) озон
Химическая формула озона - $O_3$.
Молярная масса $M(O_3) = 3 \cdot Ar(O) = 3 \cdot 16 = 48$ г/моль.
Поскольку $M(O_3) > M_{возд.}$ ($48 \text{ г/моль} > 29 \text{ г/моль}$), озон тяжелее воздуха. Этот способ сбора для него не подходит.

5) метан CH₄
Химическая формула метана - $CH_4$.
Молярная масса $M(CH_4) = Ar(C) + 4 \cdot Ar(H) = 12 + 4 \cdot 1 = 16$ г/моль.
Поскольку $M(CH_4) < M_{возд.}$ ($16 \text{ г/моль} < 29 \text{ г/моль}$), метан легче воздуха. Этот газ также следует собирать в перевёрнутый сосуд.

Таким образом, для сбора в перевёрнутый сосуд подходят газы, которые легче воздуха: аммиак и метан.

Ответ: 35