Номер 4, страница 133 - гдз по химии 8 класс рабочая тетрадь Габриелян, Сладков

ч. II. § 35. Ковалентная химическая связь. Глава 5. Химическая связь. Окислительно-восстановительные реакции - номер 4, страница 133.

4. Какой объём (н. у.) займут 56 г азота? Какое число атомов и молекул содержит такое количество азота? Сколько ковалентных связей участвует в образовании молекул этого количества азота?

Дано:

Решение:

Дано:

$m(N_2) = 56$ г

Условия: н. у. (нормальные условия)

$m(N_2) = 0,056 \text{ кг}$

Найти:

$V(N_2) - ?$

$N(N_2)$ (число молекул) $- ?$

$N(N)$ (число атомов) $- ?$

$N_{связей}$ (число ковалентных связей) $- ?$

Решение:

Какой объём (н. у.) займут 56 г азота?

1. Для начала найдём молярную массу азота. Азот в виде простого вещества существует в форме двухатомных молекул, химическая формула которых $N_2$. Относительная атомная масса азота $A_r(N)$ составляет приблизительно 14 а.е.м.

Следовательно, молярная масса молекулярного азота $M(N_2)$ равна:

$M(N_2) = 2 \times A_r(N) = 2 \times 14 = 28$ г/моль.

2. Далее рассчитаем количество вещества (число молей) азота $\nu$ в 56 граммах, используя формулу $\nu = \frac{m}{M}$:

$\nu(N_2) = \frac{m(N_2)}{M(N_2)} = \frac{56 \text{ г}}{28 \text{ г/моль}} = 2$ моль.

3. Объём газа при нормальных условиях (н. у. — температура 0°C и давление 1 атм) можно вычислить, зная, что молярный объём любого идеального газа при н. у. $V_m$ равен 22,4 л/моль. Формула для расчёта объёма: $V = \nu \times V_m$.

$V(N_2) = \nu(N_2) \times V_m = 2 \text{ моль} \times 22,4 \text{ л/моль} = 44,8$ л.

Ответ: 56 г азота при нормальных условиях займут объём 44,8 л.

Какое число атомов и молекул содержит такое количество азота?

1. Число молекул $N(N_2)$ можно найти, умножив количество вещества $\nu$ на постоянную Авогадро $N_A$, которая приблизительно равна $6,02 \times 10^{23}$ моль⁻¹. Формула: $N = \nu \times N_A$.

$N(N_2) = \nu(N_2) \times N_A = 2 \text{ моль} \times 6,02 \times 10^{23} \text{ моль⁻¹} = 12,04 \times 10^{23}$ молекул, что эквивалентно $1,204 \times 10^{24}$ молекул.

2. Поскольку каждая молекула азота $N_2$ состоит из двух атомов азота, общее число атомов $N(N)$ будет в два раза больше числа молекул.

$N(N) = N(N_2) \times 2 = 1,204 \times 10^{24} \times 2 = 2,408 \times 10^{24}$ атомов.

Ответ: Данное количество азота содержит $1,204 \times 10^{24}$ молекул и $2,408 \times 10^{24}$ атомов.

Сколько ковалентных связей участвует в образовании молекул этого количества азота?

1. В молекуле азота $N_2$ два атома азота соединены между собой прочной тройной ковалентной связью ($N \equiv N$). Таким образом, на каждую молекулу азота приходится 3 ковалентные связи.

2. Для нахождения общего числа ковалентных связей $N_{связей}$ необходимо умножить общее число молекул азота на количество связей в одной молекуле.

$N_{связей} = N(N_2) \times 3 = 1,204 \times 10^{24} \times 3 = 3,612 \times 10^{24}$ связей.

Ответ: В образовании молекул этого количества азота участвует $3,612 \times 10^{24}$ ковалентных связей.