Номер 2.4, страница 14, часть I - гдз по химии 8-9 класс задачник с помощником Гара, Габрусева

2.4. Рассчитайте, одинаковые ли объемы будут занимать 2 моль пропана и 5,5 моль метана (н. у.).

Дано:

Количество вещества пропана ($C_3H_8$): $\nu_1 = 2 \text{ моль}$

Количество вещества метана ($CH_4$): $\nu_2 = 5,5 \text{ моль}$

Условия: нормальные (н. у.)

Молярный объем газа при н. у.: $V_m = 22,4 \text{ л/моль}$

Перевод в систему СИ:

$V_m = 22,4 \text{ л/моль} = 22,4 \cdot 10^{-3} \text{ м}^3/\text{моль} = 0,0224 \text{ м}^3/\text{моль}$

Найти:

Сравнить объемы $V_1$ (пропана) и $V_2$ (метана).

Решение:

Согласно закону Авогадро, равные объемы любых газов при одинаковых температуре и давлении содержат одинаковое число молекул (и, следовательно, одинаковое количество вещества в молях). В данной задаче количество вещества пропана (2 моль) и метана (5,5 моль) различно, следовательно, при одинаковых условиях (н. у.) они будут занимать разные объемы. Для подтверждения этого проведем расчеты.

Объем газа при нормальных условиях вычисляется по формуле:

$V = \nu \cdot V_m$

где $\nu$ — количество вещества газа, а $V_m$ — молярный объем газа при н. у., который является постоянной величиной и равен $22,4 \text{ л/моль}$.

1. Рассчитаем объем, который занимают 2 моль пропана ($C_3H_8$):

$V_1 = V(C_3H_8) = \nu_1 \cdot V_m = 2 \text{ моль} \cdot 22,4 \text{ л/моль} = 44,8 \text{ л}$

2. Рассчитаем объем, который занимают 5,5 моль метана ($CH_4$):

$V_2 = V(CH_4) = \nu_2 \cdot V_m = 5,5 \text{ моль} \cdot 22,4 \text{ л/моль} = 123,2 \text{ л}$

3. Сравним полученные объемы:

$V_1 = 44,8 \text{ л}$

$V_2 = 123,2 \text{ л}$

Поскольку $44,8 \text{ л} \neq 123,2 \text{ л}$, объемы газов не одинаковы.

Ответ: Объемы, которые занимают 2 моль пропана и 5,5 моль метана при нормальных условиях, не будут одинаковыми. Объем пропана составит 44,8 л, а объем метана — 123,2 л.