Номер 1.40, страница 10, часть I - гдз по химии 8-9 класс задачник с помощником Гара, Габрусева

1.40. Вычислите, какое количество вещества воды содержит столько молекул, сколько их заключено в 960 г серной кислоты.

Дано:

$m(H_2SO_4) = 960 \text{ г}$

$m(H_2SO_4) = 0.960 \text{ кг}$

Найти:

$n(H_2O) - ?$

Решение:

По условию задачи, искомое количество вещества воды содержит столько же молекул, сколько их находится в 960 г серной кислоты. Это означает, что число молекул воды $N(H_2O)$ равно числу молекул серной кислоты $N(H_2SO_4)$.

Количество вещества ($n$, измеряется в молях) связано с числом структурных единиц (молекул) $N$ через постоянную Авогадро $N_A$ по формуле:

$n = \frac{N}{N_A}$

Из равенства числа молекул $N(H_2O) = N(H_2SO_4)$ следует, что и количество вещества для воды и серной кислоты также будет одинаковым:

$n(H_2O) = n(H_2SO_4)$

Следовательно, задача сводится к вычислению количества вещества серной кислоты в 960 г.

Количество вещества можно рассчитать по формуле:

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

где $m$ — масса вещества, а $M$ — его молярная масса.

1. Найдем молярную массу серной кислоты ($H_2SO_4$). Для этого сложим относительные атомные массы элементов, умноженные на их количество в молекуле (используя округленные значения: $A_r(H)=1$, $A_r(S)=32$, $A_r(O)=16$):

$M(H_2SO_4) = 2 \cdot A_r(H) + A_r(S) + 4 \cdot A_r(O) = 2 \cdot 1 + 32 + 4 \cdot 16 = 2 + 32 + 64 = 98 \text{ г/моль}$.

2. Теперь рассчитаем количество вещества серной кислоты:

$n(H_2SO_4) = \frac{m(H_2SO_4)}{M(H_2SO_4)} = \frac{960 \text{ г}}{98 \text{ г/моль}} \approx 9.7959 \text{ моль}$.

Округлим результат до трех значащих цифр:

$n(H_2SO_4) \approx 9.80 \text{ моль}$.

Поскольку $n(H_2O) = n(H_2SO_4)$, то количество вещества воды также равно $9.80 \text{ моль}$.

Ответ: количество вещества воды составляет $9.80 \text{ моль}$.