Номер 1, страница 98 - гдз по химии 8 класс учебник Габриелян

а) кислорода объёмом 11,2 л

Дано:

Вещество: кислород ($O_2$)

Объём $V(O_2) = 11,2$ л

Условия: нормальные (н. у.)

$V(O_2) = 11,2 \text{ л} = 11,2 \cdot 10^{-3} \text{ м}^3 = 0,0112 \text{ м}^3$

$V_m = 22,4 \text{ л/моль} = 0,0224 \text{ м}^3\text{/моль}$ (молярный объём газа при н. у.)

$M(O_2) = 32 \text{ г/моль} = 0,032 \text{ кг/моль}$ (молярная масса кислорода)

$N_A \approx 6,02 \cdot 10^{23} \text{ моль}^{-1}$ (постоянная Авогадро)

Найти:

Массу $m(O_2) - ?$

Число молекул $N(O_2) - ?$

Решение:

1. Найдём количество вещества (число молей) кислорода. При нормальных условиях 1 моль любого идеального газа занимает объём 22,4 л. Используем формулу:

$ \nu = \frac{V}{V_m} $

Подставим известные значения:

$ \nu(O_2) = \frac{11,2 \text{ л}}{22,4 \text{ л/моль}} = 0,5 \text{ моль} $

2. Найдём массу кислорода по формуле $ m = \nu \cdot M $. Молярная масса двухатомной молекулы кислорода $O_2$ составляет $M(O_2) = 2 \cdot 16 = 32$ г/моль.

$ m(O_2) = 0,5 \text{ моль} \cdot 32 \text{ г/моль} = 16 \text{ г} $

3. Найдём число молекул кислорода, зная количество вещества и постоянную Авогадро, по формуле $ N = \nu \cdot N_A $.

$ N(O_2) = 0,5 \text{ моль} \cdot 6,02 \cdot 10^{23} \text{ моль}^{-1} = 3,01 \cdot 10^{23} $

Ответ: масса кислорода 16 г; число молекул $3,01 \cdot 10^{23}$.

б) азота объёмом 5,6 м³

Дано:

Вещество: азот ($N_2$)

Объём $V(N_2) = 5,6 \text{ м}^3$

Условия: нормальные (н. у.)

$V(N_2) = 5,6 \text{ м}^3$ (значение уже в СИ)

$V_m = 0,0224 \text{ м}^3\text{/моль}$ (молярный объём газа при н. у.)

$M(N_2) = 28 \text{ г/моль} = 0,028 \text{ кг/моль}$ (молярная масса азота)

$N_A \approx 6,02 \cdot 10^{23} \text{ моль}^{-1}$ (постоянная Авогадро)

Найти:

Массу $m(N_2) - ?$

Число молекул $N(N_2) - ?$

Решение:

1. Найдём количество вещества азота. Так как объём дан в м³, используем значение молярного объёма в СИ ($V_m = 0,0224$ м³/моль).

$ \nu(N_2) = \frac{V(N_2)}{V_m} = \frac{5,6 \text{ м}^3}{0,0224 \text{ м}^3\text{/моль}} = 250 \text{ моль} $

2. Найдём массу азота. Молярная масса азота $N_2$ равна $M(N_2) = 2 \cdot 14 = 28$ г/моль или 0,028 кг/моль.

$ m(N_2) = \nu(N_2) \cdot M(N_2) = 250 \text{ моль} \cdot 0,028 \text{ кг/моль} = 7 \text{ кг} $

3. Найдём число молекул азота.

$ N(N_2) = \nu(N_2) \cdot N_A = 250 \text{ моль} \cdot 6,02 \cdot 10^{23} \text{ моль}^{-1} = 1505 \cdot 10^{23} = 1,505 \cdot 10^{26} $

Ответ: масса азота 7 кг; число молекул $1,505 \cdot 10^{26}$.

в) хлора объёмом 22,4 мл

Дано:

Вещество: хлор ($Cl_2$)

Объём $V(Cl_2) = 22,4$ мл

Условия: нормальные (н. у.)

$V(Cl_2) = 22,4 \text{ мл} = 0,0224 \text{ л} = 2,24 \cdot 10^{-5} \text{ м}^3$

$V_m = 22,4 \text{ л/моль} = 0,0224 \text{ м}^3\text{/моль}$ (молярный объём газа при н. у.)

$M(Cl_2) = 71 \text{ г/моль} = 0,071 \text{ кг/моль}$ (молярная масса хлора)

$N_A \approx 6,02 \cdot 10^{23} \text{ моль}^{-1}$ (постоянная Авогадро)

Найти:

Массу $m(Cl_2) - ?$

Число молекул $N(Cl_2) - ?$

Решение:

1. Найдём количество вещества хлора. Переведём объём в литры: $V(Cl_2) = 22,4 \text{ мл} = 0,0224 \text{ л}$.

$ \nu(Cl_2) = \frac{V(Cl_2)}{V_m} = \frac{0,0224 \text{ л}}{22,4 \text{ л/моль}} = 0,001 \text{ моль} $

2. Найдём массу хлора. Молярная масса хлора $Cl_2$ равна $M(Cl_2) = 2 \cdot 35,5 = 71$ г/моль.

$ m(Cl_2) = \nu(Cl_2) \cdot M(Cl_2) = 0,001 \text{ моль} \cdot 71 \text{ г/моль} = 0,071 \text{ г} $

3. Найдём число молекул хлора.

$ N(Cl_2) = \nu(Cl_2) \cdot N_A = 0,001 \text{ моль} \cdot 6,02 \cdot 10^{23} \text{ моль}^{-1} = 6,02 \cdot 10^{20} $

Ответ: масса хлора 0,071 г; число молекул $6,02 \cdot 10^{20}$.