Номер 2.8, страница 14, часть I - гдз по химии 8-9 класс задачник с помощником Гара, Габрусева

2.8. Рассчитайте, одинаковые ли объемы будут занимать 17 г аммиака и 30 г этана (н. у.).

Дано:

$m(\text{NH}_3) = 17 \text{ г} = 0.017 \text{ кг}$

$m(\text{C}_2\text{H}_6) = 30 \text{ г} = 0.030 \text{ кг}$

Условия: нормальные (н. у.)

Найти:

Сравнить объемы $V(\text{NH}_3)$ и $V(\text{C}_2\text{H}_6)$.

Решение:

Согласно закону Авогадро, равные количества вещества любых газов при одинаковых условиях (температуре и давлении) занимают одинаковые объемы. Нормальные условия (н. у.) — это температура 0 °C и давление 1 атм. При этих условиях молярный объем любого газа $V_m$ равен 22,4 л/моль.

Для сравнения объемов газов необходимо найти их количество вещества ($\nu$) по формуле:

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

где $m$ — масса вещества, а $M$ — его молярная масса.

Сначала рассчитаем молярную массу аммиака ($\text{NH}_3$):

$M(\text{NH}_3) = A_r(\text{N}) + 3 \cdot A_r(\text{H}) = 14 + 3 \cdot 1 = 17$ г/моль.

Теперь найдем количество вещества аммиака:

$\nu(\text{NH}_3) = \frac{m(\text{NH}_3)}{M(\text{NH}_3)} = \frac{17 \text{ г}}{17 \text{ г/моль}} = 1$ моль.

Далее рассчитаем молярную массу этана ($\text{C}_2\text{H}_6$):

$M(\text{C}_2\text{H}_6) = 2 \cdot A_r(\text{C}) + 6 \cdot A_r(\text{H}) = 2 \cdot 12 + 6 \cdot 1 = 24 + 6 = 30$ г/моль.

Найдем количество вещества этана:

$\nu(\text{C}_2\text{H}_6) = \frac{m(\text{C}_2\text{H}_6)}{M(\text{C}_2\text{H}_6)} = \frac{30 \text{ г}}{30 \text{ г/моль}} = 1$ моль.

Так как количество вещества аммиака и этана одинаково ($\nu(\text{NH}_3) = \nu(\text{C}_2\text{H}_6) = 1$ моль), то согласно закону Авогадро, они будут занимать одинаковые объемы при нормальных условиях.

Для подтверждения рассчитаем эти объемы, используя формулу $V = \nu \cdot V_m$:

$V(\text{NH}_3) = \nu(\text{NH}_3) \cdot V_m = 1 \text{ моль} \cdot 22,4 \text{ л/моль} = 22,4$ л.

$V(\text{C}_2\text{H}_6) = \nu(\text{C}_2\text{H}_6) \cdot V_m = 1 \text{ моль} \cdot 22,4 \text{ л/моль} = 22,4$ л.

Ответ: Да, 17 г аммиака и 30 г этана при нормальных условиях будут занимать одинаковые объемы, равные 22,4 л каждый.