Номер 2.30, страница 15, часть I - гдз по химии 8-9 класс задачник с помощником Гара, Габрусева

2.30. Вычислите массу 5 л этана (н. у.).

Дано:

Вещество: этан (химическая формула C₂H₆)
Объем $V = 5$ л
Условия: нормальные (н. у.)

Перевод в СИ и справочные данные:
$V = 5 \text{ л} = 5 \times 10^{-3} \text{ м}^3$
Нормальные условия (н. у.) подразумевают температуру $T = 273.15$ K ($0^\circ$C) и давление $P = 101325$ Па ($1$ атм).
Молярный объем идеального газа при н.у. $V_m = 22.4$ л/моль.

Найти:

Массу этана $m(\text{C}_2\text{H}_6)$ — ?

Решение:

Для нахождения массы вещества необходимо знать его количество (в молях) и молярную массу. Формула для расчета массы:
$m = n \cdot M$
где $m$ - масса, $n$ - количество вещества, $M$ - молярная масса.

1. Найдем молярную массу этана (C₂H₆).
Используя относительные атомные массы элементов из Периодической таблицы: $A_r(\text{C}) = 12$ а.е.м., $A_r(\text{H}) = 1$ а.е.м. Молярная масса численно равна относительной молекулярной массе.
$M(\text{C}_2\text{H}_6) = 2 \cdot M(\text{C}) + 6 \cdot M(\text{H}) = 2 \cdot 12 \text{ г/моль} + 6 \cdot 1 \text{ г/моль} = 24 + 6 = 30$ г/моль.

2. Найдем количество вещества ($n$) для 5 литров этана при нормальных условиях.
Согласно закону Авогадро, один моль любого идеального газа при н.у. занимает объем $V_m = 22.4$ л.
Количество вещества вычисляется по формуле:
$n = \frac{V}{V_m}$
$n(\text{C}_2\text{H}_6) = \frac{5 \text{ л}}{22.4 \text{ л/моль}} \approx 0.2232$ моль.

3. Теперь можем вычислить массу этана, подставив найденные значения в основную формулу.
$m(\text{C}_2\text{H}_6) = n \cdot M = \frac{5}{22.4} \text{ моль} \cdot 30 \text{ г/моль} = \frac{150}{22.4} \text{ г} \approx 6.696$ г.

Округлим полученное значение. Учитывая точность исходных данных, результат целесообразно округлить до десятых.

Ответ:масса 5 л этана при н. у. составляет примерно 6.7 г.