Номер 2.13, страница 14, часть I - гдз по химии 8-9 класс задачник с помощником Гара, Габрусева

2.13. Вычислите объем, который занимают 8 кг оксида серы(VI) (н. у.).

Дано:

Масса оксида серы(VI) - $m = 8 \text{ кг}$
Условия - нормальные (н. у.)

$m = 8 \text{ кг} = 8000 \text{ г}$

Найти:

Объем $V(\text{оксида серы(VI)}) - ?$

Решение:

1. Определим химическую формулу оксида серы(VI). В данном соединении сера проявляет степень окисления +6 (что соответствует валентности VI), а кислород имеет степень окисления -2 (валентность II). Чтобы молекула была электронейтральной, на один атом серы должно приходиться три атома кислорода. Таким образом, химическая формула оксида серы(VI) — $SO_3$.

2. Рассчитаем молярную массу ($M$) оксида серы($SO_3$). Для этого сложим относительные атомные массы составляющих его элементов, взятые из Периодической таблицы Д. И. Менделеева: $A_r(S) \approx 32$ и $A_r(O) \approx 16$.

$M(SO_3) = A_r(S) + 3 \cdot A_r(O) = 32 + 3 \cdot 16 = 32 + 48 = 80 \text{ г/моль}$

3. Найдем количество вещества ($n$) оксида серы(VI) массой 8000 г, используя формулу, связывающую массу, количество вещества и молярную массу: $n = \frac{m}{M}$.

$n(SO_3) = \frac{m(SO_3)}{M(SO_3)} = \frac{8000 \text{ г}}{80 \text{ г/моль}} = 100 \text{ моль}$

4. Согласно закону Авогадро, объем одного моля любого газа при нормальных условиях (н. у.: температура 0 °C или 273,15 K, давление 101,325 кПа или 1 атм) является постоянной величиной и называется молярным объемом ($V_m$). Его значение составляет $V_m = 22,4 \text{ л/моль}$.

Примечание: При нормальных условиях (0 °C) оксид серы(VI) является твердым веществом (температура плавления γ-модификации составляет 16,9 °C). Однако, в рамках школьных задач, если указаны "н. у." для вещества, которое может быть газом, как правило, подразумевается расчет для газообразного состояния с использованием молярного объема.

Теперь вычислим объем, который занимают 100 моль $SO_3$, по формуле $V = n \cdot V_m$:

$V(SO_3) = n(SO_3) \cdot V_m = 100 \text{ моль} \cdot 22,4 \text{ л/моль} = 2240 \text{ л}$

Ответ: объем, который занимают 8 кг оксида серы(VI) при н. у., составляет 2240 л.