Номер 1.41, страница 40, часть II - гдз по химии 8-9 класс задачник с помощником Гара, Габрусева

1.41. Озонатор наполнили кислородом, объем которого составлял $10 \text{ см}^3$ (н. у.), и через него пропустили электрический разряд. Рассчитайте количество вещества образовавшегося озона.

Дано:

$V(O_2) = 10 \text{ см}^3 = 1 \cdot 10^{-5} \text{ м}^3$

Условия: нормальные (н. у.)

Молярный объем газа при н.у. $V_m = 22.4 \text{ л/моль} = 0.0224 \text{ м}^3/\text{моль}$

Найти:

$n(O_3)$ — ?

Решение:

Процесс превращения кислорода в озон под действием электрического разряда описывается следующим уравнением химической реакции:

$3O_2 \xrightarrow{\text{электрический разряд}} 2O_3$

1. Найдем количество вещества исходного кислорода. Поскольку объем газа дан при нормальных условиях, для расчета можно использовать значение молярного объема газов $V_m = 22.4 \text{ л/моль}$.

Сначала переведем объем кислорода в литры (1 л = 1000 см³):
$V(O_2) = 10 \text{ см}^3 = 0.01 \text{ л}$

Теперь рассчитаем количество вещества кислорода по формуле $n = V / V_m$:

$n(O_2) = \frac{V(O_2)}{V_m} = \frac{0.01 \text{ л}}{22.4 \text{ л/моль}} \approx 0.0004464 \text{ моль}$

2. По уравнению реакции определим количество вещества озона, которое может образоваться из данного количества кислорода. Соотношение количеств веществ кислорода и озона составляет:

$\frac{n(O_2)}{n(O_3)} = \frac{3}{2}$

Выразим из этой пропорции искомое количество вещества озона $n(O_3)$:

$n(O_3) = \frac{2}{3} \cdot n(O_2)$

Подставим числовое значение $n(O_2)$:

$n(O_3) = \frac{2}{3} \cdot 0.0004464 \text{ моль} \approx 0.0002976 \text{ моль}$

Округлим полученное значение до трех значащих цифр.

Ответ: $n(O_3) \approx 2.98 \cdot 10^{-4} \text{ моль}$.