Страница 70 - гдз по химии 8 класс рабочая тетрадь Габриелян, Сладков

1. Определите число молекул в 51 г аммиака NH₃.

Дано:

Решение:

1.

Дано:

Вещество: аммиак (NH₃)

Масса аммиака: $m = 51 \text{ г}$

Постоянная Авогадро: $N_A \approx 6.022 \times 10^{23} \text{ моль}^{-1}$

В системе СИ:

$m = 51 \text{ г} = 0.051 \text{ кг}$

Найти:

Число молекул аммиака: $N - ?$

Решение:

Число молекул $N$ вещества можно определить по формуле, связывающей количество вещества $\nu$ и постоянную Авогадро $N_A$:

$N = \nu \cdot N_A$

Количество вещества $\nu$ (в молях) вычисляется как отношение массы вещества $m$ к его молярной массе $M$:

$\nu = \frac{m}{M}$

Объединив формулы, получаем итоговое выражение для расчета числа молекул:

$N = \frac{m}{M} \cdot N_A$

Сначала вычислим молярную массу аммиака (NH₃). Для этого найдем его относительную молекулярную массу $M_r$, используя относительные атомные массы элементов из Периодической таблицы Д.И. Менделеева (округленные до целых чисел):

Относительная атомная масса азота $A_r(\text{N}) \approx 14$.

Относительная атомная масса водорода $A_r(\text{H}) \approx 1$.

$M_r(\text{NH}_3) = A_r(\text{N}) + 3 \cdot A_r(\text{H}) = 14 + 3 \cdot 1 = 17$

Молярная масса $M$ численно равна относительной молекулярной массе, то есть $M(\text{NH}_3) = 17 \text{ г/моль}$.

Для расчетов в системе СИ переведем молярную массу в кг/моль:

$M(\text{NH}_3) = 17 \text{ г/моль} = 0.017 \text{ кг/моль}$

Теперь рассчитаем количество вещества аммиака, используя данные в СИ:

$\nu = \frac{m}{M} = \frac{0.051 \text{ кг}}{0.017 \text{ кг/моль}} = 3 \text{ моль}$

Наконец, определим число молекул аммиака:

$N = \nu \cdot N_A = 3 \text{ моль} \cdot 6.022 \times 10^{23} \text{ моль}^{-1} = 18.066 \times 10^{23} \text{ молекул}$

Так как исходные данные (масса 51 г) имеют две значащие цифры, результат следует округлить до двух значащих цифр.

$N = 1.8066 \times 10^{24} \approx 1.8 \times 10^{24} \text{ молекул}$

Ответ: $1.8 \times 10^{24}$ молекул.

2. Рассчитайте массу и число молекул в 2,5 кмоль азотной кислоты.

Дано:

Решение:

Часть 1

§ 1. Количество вещества

1. Количество вещества (n) - это

Дано:

Вещество: азотная кислота (HNO₃)

Количество вещества, $\nu = 2,5 \text{ кмоль}$

Постоянная Авогадро, $N_A \approx 6,02 \times 10^{23} \text{ моль}^{-1}$

Перевод в СИ:

$\nu = 2,5 \text{ кмоль} = 2,5 \times 10^3 \text{ моль}$

Найти:

Массу, $m - ?$

Число молекул, $N - ?$

Решение:

Масса

Масса вещества ($m$) связана с его количеством ($\nu$) и молярной массой ($M$) формулой:

$m = \nu \cdot M$

Сначала найдем молярную массу азотной кислоты (HNO₃). Она складывается из атомных масс составляющих ее элементов (H, N, O):

$M(\text{HNO}_3) = A_r(\text{H}) + A_r(\text{N}) + 3 \cdot A_r(\text{O})$

Используя округленные значения относительных атомных масс из периодической таблицы:

$A_r(\text{H}) \approx 1 \text{ г/моль}$

$A_r(\text{N}) \approx 14 \text{ г/моль}$

$A_r(\text{O}) \approx 16 \text{ г/моль}$

Подставляем значения:

$M = 1 + 14 + 3 \cdot 16 = 15 + 48 = 63 \text{ г/моль}$

Переведем молярную массу в систему СИ (кг/моль):

$M = 63 \text{ г/моль} = 63 \cdot 10^{-3} \text{ кг/моль}$

Теперь можем рассчитать массу азотной кислоты:

$m = (2,5 \cdot 10^3 \text{ моль}) \cdot (63 \cdot 10^{-3} \text{ кг/моль}) = 2,5 \cdot 63 \text{ кг} = 157,5 \text{ кг}$

Ответ: Масса 2,5 кмоль азотной кислоты равна 157,5 кг.

Число молекул

Число молекул ($N$) связано с количеством вещества ($\nu$) через постоянную Авогадро ($N_A$) по формуле:

$N = \nu \cdot N_A$

Подставим известные значения в формулу:

$N = (2,5 \cdot 10^3 \text{ моль}) \cdot (6,02 \cdot 10^{23} \text{ моль}^{-1})$

$N = (2,5 \cdot 6,02) \cdot 10^{(3+23)} = 15,05 \cdot 10^{26}$

Запишем ответ в стандартном виде (с одной цифрой до запятой):

$N = 1,505 \cdot 10^{27} \text{ молекул}$

Ответ: В 2,5 кмоль азотной кислоты содержится $1,505 \cdot 10^{27}$ молекул.