Номер 1.47, страница 10, часть I - гдз по химии 8-9 класс задачник с помощником Гара, Габрусева

1.47. Определите, сколько молекул каждого вещества содержится в смеси, состоящей из 170 г сероводорода и 182,5 г хлороводорода.

Дано:

Масса сероводорода ($m_{\text{H}_2\text{S}}$) = 170 г
Масса хлороводорода ($m_{\text{HCl}}$) = 182,5 г
Постоянная Авогадро ($N_A$) $\approx 6,022 \times 10^{23}$ моль$^{-1}$

$m_{\text{H}_2\text{S}} = 170 \text{ г} = 0,17 \text{ кг}$
$m_{\text{HCl}} = 182,5 \text{ г} = 0,1825 \text{ кг}$

Найти:

Число молекул сероводорода ($N_{\text{H}_2\text{S}}$) - ?
Число молекул хлороводорода ($N_{\text{HCl}}$) - ?

Решение:

Для определения числа молекул ($N$) в заданном количестве вещества используется формула, связывающая количество вещества ($\nu$) и постоянную Авогадро ($N_A$):

$N = \nu \cdot N_A$

Количество вещества ($\nu$), в свою очередь, можно найти, зная массу вещества ($m$) и его молярную массу ($M$):

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

Объединив эти две формулы, получаем общую формулу для расчета числа молекул:

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

Произведем расчеты для каждого вещества в смеси.

1. Сероводород (H₂S)

Найдем молярную массу сероводорода (H₂S), используя относительные атомные массы водорода (H) и серы (S) из периодической системы Д.И. Менделеева. Примем Ar(H) = 1, Ar(S) = 32.
$M(\text{H}_2\text{S}) = 2 \cdot \text{Ar(H)} + \text{Ar(S)} = 2 \cdot 1 + 32 = 34 \text{ г/моль}$.

Рассчитаем количество вещества сероводорода:
$\nu(\text{H}_2\text{S}) = \frac{m(\text{H}_2\text{S})}{M(\text{H}_2\text{S})} = \frac{170 \text{ г}}{34 \text{ г/моль}} = 5 \text{ моль}$.

Теперь определим число молекул сероводорода:
$N(\text{H}_2\text{S}) = \nu(\text{H}_2\text{S}) \cdot N_A = 5 \text{ моль} \cdot 6,022 \times 10^{23} \text{ моль}^{-1} = 30,11 \times 10^{23} = 3,011 \times 10^{24}$.

2. Хлороводород (HCl)

Найдем молярную массу хлороводорода (HCl). Примем Ar(H) = 1, Ar(Cl) = 35,5.
$M(\text{HCl}) = \text{Ar(H)} + \text{Ar(Cl)} = 1 + 35,5 = 36,5 \text{ г/моль}$.

Рассчитаем количество вещества хлороводорода:
$\nu(\text{HCl}) = \frac{m(\text{HCl})}{M(\text{HCl})} = \frac{182,5 \text{ г}}{36,5 \text{ г/моль}} = 5 \text{ моль}$.

Определим число молекул хлороводорода:
$N(\text{HCl}) = \nu(\text{HCl}) \cdot N_A = 5 \text{ моль} \cdot 6,022 \times 10^{23} \text{ моль}^{-1} = 30,11 \times 10^{23} = 3,011 \times 10^{24}$.

Ответ: В смеси содержится $3,011 \times 10^{24}$ молекул сероводорода и $3,011 \times 10^{24}$ молекул хлороводорода.