Номер 1-79, страница 17 - гдз по химии 8 класс задачник Кузнецова, Левкин

1-79. Определите, в какой порции вещества содержится больше атомов кислорода:

а) в 1 моль $O_2$ или в 1 моль озона $O_3$;

б) в 2 моль озона или в 3 моль кислорода.

Дано:

а) $n(O_2) = 1 \text{ моль}$, $n(O_3) = 1 \text{ моль}$

б) $n(O_3) = 2 \text{ моль}$, $n(O_2) = 3 \text{ моль}$

Найти:

В какой порции вещества в каждом из случаев (а, б) содержится больше атомов кислорода.

Решение:

Для определения общего числа атомов кислорода в порции вещества необходимо умножить количество вещества (в молях) на число Авогадро ($N_A \approx 6.022 \cdot 10^{23} \text{ моль}^{-1}$) и на число атомов кислорода в одной молекуле.

Формула для количества атомов элемента ($N_{атомов}$): $N_{атомов} = n_{вещества} \cdot i \cdot N_A$, где $n_{вещества}$ - количество вещества, а $i$ - индекс элемента в формуле (число атомов элемента в молекуле).

Поскольку число Авогадро является константой, для сравнения достаточно найти и сравнить количество вещества атомов кислорода $n(O)$, которое рассчитывается по формуле: $n(O) = n_{вещества} \cdot i$.

а) в 1 моль O₂ или в 1 моль озона O₃;

Рассчитаем количество вещества атомов кислорода в 1 моль $O_2$ (в молекуле кислорода содержится 2 атома кислорода, $i=2$):

$n_1(O) = n(O_2) \cdot 2 = 1 \text{ моль} \cdot 2 = 2 \text{ моль}$.

Рассчитаем количество вещества атомов кислорода в 1 моль $O_3$ (в молекуле озона содержится 3 атома кислорода, $i=3$):

$n_2(O) = n(O_3) \cdot 3 = 1 \text{ моль} \cdot 3 = 3 \text{ моль}$.

Сравниваем полученные количества вещества атомов: $3 \text{ моль} > 2 \text{ моль}$.

Это означает, что и число атомов в 1 моль озона будет больше, чем в 1 моль кислорода ($3 \cdot N_A > 2 \cdot N_A$).

Ответ: в 1 моль озона $O_3$ содержится больше атомов кислорода.

б) в 2 моль озона или в 3 моль кислорода.

Рассчитаем количество вещества атомов кислорода в 2 моль озона $O_3$ (в молекуле озона 3 атома кислорода, $i=3$):

$n_1(O) = n(O_3) \cdot 3 = 2 \text{ моль} \cdot 3 = 6 \text{ моль}$.

Рассчитаем количество вещества атомов кислорода в 3 моль кислорода $O_2$ (в молекуле кислорода 2 атома кислорода, $i=2$):

$n_2(O) = n(O_2) \cdot 2 = 3 \text{ моль} \cdot 2 = 6 \text{ моль}$.

Сравниваем полученные количества вещества атомов: $6 \text{ моль} = 6 \text{ моль}$.

Это означает, что число атомов кислорода в обеих порциях одинаково ($6 \cdot N_A = 6 \cdot N_A$).

Ответ: в 2 моль озона и в 3 моль кислорода содержится одинаковое количество атомов кислорода.