Номер 1.33, страница 9, часть I - гдз по химии 8-9 класс задачник с помощником Гара, Габрусева

1.33. Вычислите, во сколько раз 1 моль воды легче или тяжелее, чем 1 моль метана.

Дано:

Количество вещества воды $ν(\text{H}_2\text{O}) = 1 \text{ моль}$
Количество вещества метана $ν(\text{CH}_4) = 1 \text{ моль}$

Найти:

Определить, во сколько раз 1 моль воды легче или тяжелее, чем 1 моль метана.

Решение:

Чтобы сравнить массы веществ, имеющих одинаковое количество (1 моль), необходимо сравнить их молярные массы ($M$). Масса вещества ($m$) связана с количеством вещества ($ν$) и молярной массой ($M$) формулой:

$m = ν \cdot M$

Поскольку $ν = 1 \text{ моль}$ для обоих веществ, их массы численно равны их молярным массам, выраженным в граммах.

1. Рассчитаем молярную массу воды (химическая формула $H_2O$). Используем относительные атомные массы элементов из Периодической таблицы (округленные): $A_r(\text{H}) \approx 1$, $A_r(\text{O}) \approx 16$.

$M(\text{H}_2\text{O}) = 2 \cdot A_r(\text{H}) + 1 \cdot A_r(\text{O}) = 2 \cdot 1 + 16 = 18 \text{ г/моль}$

Таким образом, масса 1 моль воды составляет 18 г.

2. Рассчитаем молярную массу метана (химическая формула $CH_4$). Относительная атомная масса углерода $A_r(\text{C}) \approx 12$.

$M(\text{CH}_4) = 1 \cdot A_r(\text{C}) + 4 \cdot A_r(\text{H}) = 1 \cdot 12 + 4 \cdot 1 = 16 \text{ г/моль}$

Таким образом, масса 1 моль метана составляет 16 г.

3. Сравним полученные массы: $18 \text{ г} > 16 \text{ г}$. Это означает, что 1 моль воды тяжелее, чем 1 моль метана.

4. Найдем отношение масс, чтобы определить, во сколько раз вода тяжелее:

$\frac{m(\text{H}_2\text{O})}{m(\text{CH}_4)} = \frac{18 \text{ г}}{16 \text{ г}} = 1,125$

Ответ: 1 моль воды тяжелее, чем 1 моль метана, в 1,125 раза.