Номер 6, страница 106 - гдз по химии 8 класс учебник Габриелян

Дано:

Вещество: метан ($CH_4$)

Объём $V(CH_4) = 33,6 \text{ м}^3$

Условия: нормальные (н. у.)

Все данные уже находятся в системе СИ или являются стандартными условиями.

Найти:

1. Массу метана $m(CH_4)$ - ?

2. Число молекул метана $N(CH_4)$ - ?

Решение:

Для решения задачи необходимо сначала найти количество вещества (число молей) метана. Согласно закону Авогадро, молярный объём любого газа при нормальных условиях ($V_м$) составляет $22,4 \text{ л/моль}$, что в системе СИ равно $22,4 \cdot 10^{-3} \text{ м}^3/\text{моль}$.

Количество вещества $n$ рассчитывается по формуле:

$n = \frac{V}{V_м}$

Подставим данные в формулу:

$n(CH_4) = \frac{33,6 \text{ м}^3}{22,4 \cdot 10^{-3} \text{ м}^3/\text{моль}} = 1,5 \cdot 10^{3} \text{ моль} = 1500 \text{ моль}$

Теперь, зная количество вещества, мы можем найти массу и число молекул.

Вычислите массу метана CH₄

Масса вещества ($m$) вычисляется по формуле $m = n \cdot M$, где $M$ - молярная масса.

Молярная масса метана ($CH_4$) складывается из относительных атомных масс углерода ($Ar(C) \approx 12 \text{ а.е.м.}$) и водорода ($Ar(H) \approx 1 \text{ а.е.м.}$):

$M(CH_4) = 12 \text{ г/моль} + 4 \cdot 1 \text{ г/моль} = 16 \text{ г/моль}$

Переведём молярную массу в единицы СИ: $M(CH_4) = 0,016 \text{ кг/моль}$.

Теперь рассчитаем массу метана:

$m(CH_4) = 1500 \text{ моль} \cdot 0,016 \text{ кг/моль} = 24 \text{ кг}$

Ответ: масса метана равна 24 кг.

Определите число его молекул, содержащееся в этом объёме

Число молекул ($N$) находится по формуле $N = n \cdot N_A$, где $N_A$ - число Авогадро, равное примерно $6,02 \cdot 10^{23} \text{ моль}^{-1}$.

Используя найденное ранее количество вещества $n = 1500 \text{ моль}$:

$N(CH_4) = 1500 \text{ моль} \cdot 6,02 \cdot 10^{23} \text{ моль}^{-1} = 9030 \cdot 10^{23} = 9,03 \cdot 10^{26} \text{ молекул}$

Ответ: число молекул метана составляет $9,03 \cdot 10^{26}$.