Номер 2.10, страница 14, часть I - гдз по химии 8-9 класс задачник с помощником Гара, Габрусева

2.10. Рассчитайте объемы, которые будут занимать 64 г оксида серы(IV) и 64 г кислорода (н. у.)

Дано:

$m(\text{SO}_2) = 64 \text{ г}$

$m(\text{O}_2) = 64 \text{ г}$

Условия: н. у. (нормальные условия)

$m(\text{SO}_2) = 0.064 \text{ кг}$

$m(\text{O}_2) = 0.064 \text{ кг}$

Найти:

$V(\text{SO}_2)$ — ?

$V(\text{O}_2)$ — ?

Решение:

Объем газа при нормальных условиях (н. у.) вычисляется по закону Авогадро. Согласно следствию из этого закона, 1 моль любого газа при н. у. занимает объем, равный молярному объему $V_m = 22.4 \text{ л/моль}$.

Таким образом, объем газа можно найти по формуле:

$V = n \cdot V_m$

где $n$ — количество вещества (в молях). Количество вещества, в свою очередь, рассчитывается как отношение массы вещества $m$ к его молярной массе $M$:

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

Выполним расчеты для каждого газа отдельно.

Расчет объема для 64 г оксида серы(IV) ($SO_2$)

1. Определим молярную массу оксида серы(IV). Используем относительные атомные массы элементов: $Ar(S) \approx 32$, $Ar(O) \approx 16$.

$M(\text{SO}_2) = Ar(S) + 2 \cdot Ar(O) = 32 \text{ г/моль} + 2 \cdot 16 \text{ г/моль} = 64 \text{ г/моль}$.

2. Найдем количество вещества $SO_2$ в 64 г.

$n(\text{SO}_2) = \frac{m(\text{SO}_2)}{M(\text{SO}_2)} = \frac{64 \text{ г}}{64 \text{ г/моль}} = 1 \text{ моль}$.

3. Рассчитаем объем, который занимает 1 моль $SO_2$ при нормальных условиях.

$V(\text{SO}_2) = n(\text{SO}_2) \cdot V_m = 1 \text{ моль} \cdot 22.4 \text{ л/моль} = 22.4 \text{ л}$.

Ответ: 64 г оксида серы(IV) при нормальных условиях занимают объем 22.4 л.

Расчет объема для 64 г кислорода ($O_2$)

1. Определим молярную массу кислорода. Кислород — двухатомная молекула ($O_2$).

$M(\text{O}_2) = 2 \cdot Ar(O) = 2 \cdot 16 \text{ г/моль} = 32 \text{ г/моль}$.

2. Найдем количество вещества $O_2$ в 64 г.

$n(\text{O}_2) = \frac{m(\text{O}_2)}{M(\text{O}_2)} = \frac{64 \text{ г}}{32 \text{ г/моль}} = 2 \text{ моль}$.

3. Рассчитаем объем, который занимают 2 моль $O_2$ при нормальных условиях.

$V(\text{O}_2) = n(\text{O}_2) \cdot V_m = 2 \text{ моль} \cdot 22.4 \text{ л/моль} = 44.8 \text{ л}$.

Ответ: 64 г кислорода при нормальных условиях занимают объем 44.8 л.