Страница 114 - гдз по химии 8 класс учебник Габриелян

Решение

Оксиды – это бинарные соединения химических элементов с кислородом в степени окисления -2. Для выполнения задания необходимо проанализировать каждую формулу из предложенного списка, определить, является ли вещество оксидом, и если да, то оксидом металла или неметалла. Затем дать соответствующее название.

Вещества, не являющиеся оксидами: $NaOH$ (гидроксид натрия, основание), $HNO_3$ (азотная кислота), $SCl_2$ (дихлорид серы), $FeS$ (сульфид железа(II)), $CuF_2$ (фторид меди(II)).

Оксиды металлов

$Na_2O$ – оксид натрия (натрий – металл)

$CuO$ – оксид меди(II) (медь – металл, степень окисления +2)

$Fe_2O_3$ – оксид железа(III) (железо – металл, степень окисления +3)

$Cu_2O$ – оксид меди(I) (медь – металл, степень окисления +1)

Ответ: Оксиды металлов: $Na_2O$ (оксид натрия), $CuO$ (оксид меди(II)), $Fe_2O_3$ (оксид железа(III)), $Cu_2O$ (оксид меди(I)).

Оксиды неметаллов

$N_2O_5$ – оксид азота(V) (азот – неметалл, степень окисления +5)

$SO_2$ – оксид серы(IV) (сера – неметалл, степень окисления +4)

$Cl_2O_7$ – оксид хлора(VII) (хлор – неметалл, степень окисления +7)

$P_2O_5$ – оксид фосфора(V) (фосфор – неметалл, степень окисления +5)

Ответ: Оксиды неметаллов: $N_2O_5$ (оксид азота(V)), $SO_2$ (оксид серы(IV)), $Cl_2O_7$ (оксид хлора(VII)), $P_2O_5$ (оксид фосфора(V)).

Химическая формула $H_2O$ обозначает молекулу, состоящую из двух атомов водорода (H) и одного атома кислорода (O). Проанализируем каждое из предложенных названий.

оксид водорода. Это систематическое название соединения. Оксидами называют бинарные соединения химических элементов с кислородом, в которых кислород проявляет степень окисления -2. Водород в соединениях с более электроотрицательными неметаллами, как кислород, имеет степень окисления +1. Для образования электронейтральной молекулы необходимо два атома водорода на один атом кислорода, что соответствует формуле $H_2O$. Таким образом, это название является корректным.

Ответ: соответствует.

гидрид кислорода. Это также возможное систематическое название. Гидридами называют соединения водорода с другими элементами. В данном случае водород соединён с более электроотрицательным элементом — кислородом. Хотя название "оксид водорода" более распространено, "гидрид кислорода" также является правильным с точки зрения химической номенклатуры.

Ответ: соответствует.

пероксид водорода. Пероксид водорода, также известный как перекись водорода, имеет химическую формулу $H_2O_2$. Это другое химическое соединение, которое отличается от воды ($H_2O$) наличием пероксидной группы (–O–O–), где кислород имеет степень окисления -1.

Ответ: не соответствует.

водород. Водород — это химический элемент с символом H. Как простое вещество он существует в виде двухатомных молекул $H_2$. Это не формула соединения $H_2O$.

Ответ: не соответствует.

вода. Это общепринятое тривиальное (исторически сложившееся) название для соединения $H_2O$. Оно является наиболее распространённым и абсолютно правильным как в быту, так и в науке.

Ответ: соответствует.

кислородный водород. Такой термин не является стандартным химическим названием для соединения $H_2O$. Это некорректное название, которое может ввести в заблуждение.

Ответ: не соответствует.

Итого, формуле $H_2O$ соответствуют следующие названия: оксид водорода, гидрид кислорода и вода.

Дано:

Условия: нормальные (н. у.)

Молярный объем газа при н. у.: $V_m = 22.4 \text{ л/моль}$

Найти:

Плотность ($\rho$) или массу 1 л для:

а) аммиака ($NH_3$)

б) хлороводорода ($HCl$)

в) углекислого газа ($CO_2$)

Решение:

Плотность газа ($\rho$) при нормальных условиях (н. у.) можно найти, разделив молярную массу газа ($M$) на молярный объем ($V_m$). При нормальных условиях молярный объем любого идеального газа составляет 22.4 л/моль. Масса 1 литра газа численно равна его плотности, выраженной в г/л.

Общая формула для расчета: $\rho = \frac{M}{V_m}$

а) аммиака

Химическая формула аммиака – $NH_3$.

Найдем молярную массу аммиака, используя относительные атомные массы элементов из Периодической системы Д. И. Менделеева (округляем до целых, кроме хлора): $A_r(N) = 14$, $A_r(H) = 1$.

$M(NH_3) = A_r(N) + 3 \cdot A_r(H) = 14 + 3 \cdot 1 = 17 \text{ г/моль}$.

Теперь рассчитаем плотность (массу 1 л) аммиака при н. у.:

$\rho(NH_3) = \frac{M(NH_3)}{V_m} = \frac{17 \text{ г/моль}}{22.4 \text{ л/моль}} \approx 0.759 \text{ г/л}$.

Ответ: плотность аммиака при н. у. составляет примерно 0.759 г/л.

б) хлороводорода

Химическая формула хлороводорода – $HCl$.

Найдем молярную массу хлороводорода: $A_r(H) = 1$, $A_r(Cl) = 35.5$.

$M(HCl) = A_r(H) + A_r(Cl) = 1 + 35.5 = 36.5 \text{ г/моль}$.

Рассчитаем плотность (массу 1 л) хлороводорода при н. у.:

$\rho(HCl) = \frac{M(HCl)}{V_m} = \frac{36.5 \text{ г/моль}}{22.4 \text{ л/моль}} \approx 1.629 \text{ г/л}$.

Ответ: плотность хлороводорода при н. у. составляет примерно 1.629 г/л.

в) углекислого газа

Химическая формула углекислого газа – $CO_2$.

Найдем молярную массу углекислого газа: $A_r(C) = 12$, $A_r(O) = 16$.

$M(CO_2) = A_r(C) + 2 \cdot A_r(O) = 12 + 2 \cdot 16 = 44 \text{ г/моль}$.

Рассчитаем плотность (массу 1 л) углекислого газа при н. у.:

$\rho(CO_2) = \frac{M(CO_2)}{V_m} = \frac{44 \text{ г/моль}}{22.4 \text{ л/моль}} \approx 1.964 \text{ г/л}$.

Ответ: плотность углекислого газа при н. у. составляет примерно 1.964 г/л.

Чтобы найти количество молекул в определенной массе вещества, необходимо сначала вычислить количество вещества (в молях), а затем умножить это значение на число Авогадро. Расчеты проводятся по формуле:

$N = n \times N_A$

где $n$ — количество вещества (моль), которое вычисляется как отношение массы вещества $m$ к его молярной массе $M$:

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

Таким образом, итоговая формула для расчета количества молекул $N$ выглядит так:

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

Здесь:

• $N$ – искомое количество молекул;
• $m$ – масса вещества (в нашем случае 1 г для каждого вещества);
• $M$ – молярная масса вещества (г/моль);
• $N_A$ – постоянная Авогадро, равная $6.022 \times 10^{23} \text{ моль}^{-1}$.

Выполним расчеты для каждого вещества.

CO₂ (диоксид углерода)

Дано:

$m(CO_2) = 1 \text{ г}$

$N_A = 6.022 \times 10^{23} \text{ моль}^{-1}$

Найти:

$N(CO_2)$

Решение:

1. Сначала определим молярную массу диоксида углерода ($CO_2$). Она складывается из атомных масс одного атома углерода ($C$) и двух атомов кислорода ($O$). Используем округленные значения атомных масс: $Ar(C) = 12$, $Ar(O) = 16$.

$M(CO_2) = Ar(C) + 2 \times Ar(O) = 12 + 2 \times 16 = 44 \text{ г/моль}$.

2. Теперь, используя формулу, рассчитаем количество молекул в 1 г $CO_2$.

$N(CO_2) = \frac{m(CO_2)}{M(CO_2)} \times N_A = \frac{1 \text{ г}}{44 \text{ г/моль}} \times 6.022 \times 10^{23} \text{ моль}^{-1} \approx 0.0227 \times 6.022 \times 10^{23} \approx 1.37 \times 10^{22}$ молекул.

Ответ: в 1 г $CO_2$ содержится примерно $1.37 \times 10^{22}$ молекул.

HCl (хлороводород)

Дано:

$m(HCl) = 1 \text{ г}$

$N_A = 6.022 \times 10^{23} \text{ моль}^{-1}$

Найти:

$N(HCl)$

Решение:

1. Определим молярную массу хлороводорода ($HCl$). Она складывается из атомных масс одного атома водорода ($H$) и одного атома хлора ($Cl$). Используем значения: $Ar(H) = 1$, $Ar(Cl) = 35.5$.

$M(HCl) = Ar(H) + Ar(Cl) = 1 + 35.5 = 36.5 \text{ г/моль}$.

2. Рассчитаем количество молекул в 1 г $HCl$.

$N(HCl) = \frac{m(HCl)}{M(HCl)} \times N_A = \frac{1 \text{ г}}{36.5 \text{ г/моль}} \times 6.022 \times 10^{23} \text{ моль}^{-1} \approx 0.0274 \times 6.022 \times 10^{23} \approx 1.65 \times 10^{22}$ молекул.

Ответ: в 1 г $HCl$ содержится примерно $1.65 \times 10^{22}$ молекул.

NH₃ (аммиак)

Дано:

$m(NH_3) = 1 \text{ г}$

$N_A = 6.022 \times 10^{23} \text{ моль}^{-1}$

Найти:

$N(NH_3)$

Решение:

1. Определим молярную массу аммиака ($NH_3$). Она складывается из атомной массы одного атома азота ($N$) и трех атомов водорода ($H$). Используем значения: $Ar(N) = 14$, $Ar(H) = 1$.

$M(NH_3) = Ar(N) + 3 \times Ar(H) = 14 + 3 \times 1 = 17 \text{ г/моль}$.

2. Рассчитаем количество молекул в 1 г $NH_3$.

$N(NH_3) = \frac{m(NH_3)}{M(NH_3)} \times N_A = \frac{1 \text{ г}}{17 \text{ г/моль}} \times 6.022 \times 10^{23} \text{ моль}^{-1} \approx 0.0588 \times 6.022 \times 10^{23} \approx 3.54 \times 10^{22}$ молекул.

Ответ: в 1 г $NH_3$ содержится примерно $3.54 \times 10^{22}$ молекул.

Для выполнения этого задания необходимо иметь доступ к тексту параграфа, из которого требуется выписать формулы веществ. Поскольку сам текст не предоставлен, дать точный ответ на поставленный вопрос невозможно. Вместо этого будет приведен пример выполнения задания на основе списка распространенных химических веществ.

Так как это не вычислительная задача, разделы Дано и Найти не применяются.

Решение

Ниже приведен список примеров химических формул и их названий в соответствии с международной номенклатурой ИЮПАК (IUPAC).

• $H_2O$ – оксид диводорода (тривиальное название – вода).

• $CO_2$ – диоксид углерода (также оксид углерода(IV)).

• $NaCl$ – хлорид натрия.

• $H_2SO_4$ – серная кислота.

• $Ca(OH)_2$ – гидроксид кальция.

• $Fe_2O_3$ – оксид железа(III).

• $Al_2(SO_4)_3$ – сульфат алюминия.

• $NH_3$ – аммиак (систематическое название – азан).

• $CH_4$ – метан.

• $C_2H_5OH$ – этанол.

• $HCl$ – хлороводород (название водного раствора – соляная кислота).

• $KNO_3$ – нитрат калия.

• $P_2O_5$ – оксид фосфора(V).

Чтобы решить вашу задачу, вам необходимо внимательно прочитать текст указанного параграфа, найти в нем все химические формулы и, по аналогии с приведенными примерами, дать им названия по международной номенклатуре.

Ответ:

Поскольку текст параграфа отсутствует, точный ответ дать невозможно. Для решения задачи следует выписать все формулы из текста и дать им названия по международной номенклатуре, как показано в примерах в разделе "Решение".

Дано:

Газы для собирания: аммиак ($NH_3$) и углекислый газ ($CO_2$).

Среда, из которой вытесняются газы: воздух.

Относительные атомные массы элементов: $A_r(H) = 1$, $A_r(C) = 12$, $A_r(N) = 14$, $A_r(O) = 16$.

Средняя молярная масса воздуха: $M_{ср}(воздуха) \approx 29$ г/моль.

Найти:

Определить положение сосуда (вверх или вниз дном) для собирания аммиака и углекислого газа и объяснить причину выбора.

Решение:

Способ собирания газа методом вытеснения воздуха зависит от его плотности относительно плотности воздуха. Поскольку при одинаковых условиях (температуре и давлении) плотность газа прямо пропорциональна его молярной массе, для выбора способа собирания достаточно сравнить молярную массу газа со средней молярной массой воздуха ($M_{ср} \approx 29$ г/моль).

1. Если газ легче воздуха (его молярная масса меньше 29 г/моль), он будет подниматься вверх. Для сбора такого газа сосуд нужно перевернуть, то есть расположить вверх дном. Газ, поступая в сосуд, будет скапливаться в верхней его части, вытесняя более тяжелый воздух вниз через отверстие.

2. Если газ тяжелее воздуха (его молярная масса больше 29 г/моль), он будет опускаться вниз. Для сбора такого газа сосуд ставят в обычное положение, то есть вниз дном. Газ будет заполнять сосуд снизу вверх, вытесняя более легкий воздух через отверстие.

Рассчитаем молярные массы указанных газов и определим способ их собирания.

Для аммиака ($NH_3$):

Молярная масса аммиака рассчитывается как сумма атомных масс составляющих его атомов:

$M(NH_3) = A_r(N) + 3 \cdot A_r(H) = 14 + 3 \cdot 1 = 17$ г/моль.

Сравниваем с молярной массой воздуха: $17 \text{ г/моль} < 29 \text{ г/моль}$. Это означает, что аммиак значительно легче воздуха. Следовательно, для его собирания сосуд следует располагать вверх дном.

Для углекислого газа ($CO_2$):

Молярная масса углекислого газа:

$M(CO_2) = A_r(C) + 2 \cdot A_r(O) = 12 + 2 \cdot 16 = 12 + 32 = 44$ г/моль.

Сравниваем с молярной массой воздуха: $44 \text{ г/моль} > 29 \text{ г/моль}$. Это означает, что углекислый газ значительно тяжелее воздуха. Следовательно, для его собирания сосуд следует располагать вниз дном.

Ответ: Сосуд для собирания аммиака следует располагать вверх дном, так как аммиак ($M=17$ г/моль) легче воздуха ($M_{ср} \approx 29$ г/моль). Сосуд для собирания углекислого газа следует располагать вниз дном, так как углекислый газ ($M=44$ г/моль) тяжелее воздуха.