Номер 1-84, страница 18 - гдз по химии 8 класс задачник Кузнецова, Левкин

1-84. В какой массе воды содержится столько же молекул воды, сколько молекул содержится в 4,4 г углекислого газа $CO_2$?

1-84.

Дано:
Масса углекислого газа $m(\text{CO}_2) = 4,4 \text{ г}$.
Число молекул воды равно числу молекул углекислого газа: $N(\text{H}_2\text{O}) = N(\text{CO}_2)$.

$m(\text{CO}_2) = 4,4 \cdot 10^{-3} \text{ кг}$.

Найти:

Массу воды $m(\text{H}_2\text{O})$.

Решение:

По условию задачи, число молекул воды $N(\text{H}_2\text{O})$ равно числу молекул углекислого газа $N(\text{CO}_2)$. Согласно закону Авогадро, если число структурных единиц (в данном случае молекул) двух веществ одинаково, то и их количества вещества (число молей, $\nu$) также равны:

$\nu(\text{H}_2\text{O}) = \nu(\text{CO}_2)$

Количество вещества $\nu$ можно вычислить по формуле $\nu = \frac{m}{M}$, где $m$ — масса вещества, а $M$ — его молярная масса.

Сначала найдем количество вещества углекислого газа. Для этого рассчитаем его молярную массу $M(\text{CO}_2)$, используя округленные значения относительных атомных масс: $A_r(\text{C}) \approx 12$ и $A_r(\text{O}) \approx 16$.

$M(\text{CO}_2) = A_r(\text{C}) + 2 \cdot A_r(\text{O}) = 12 + 2 \cdot 16 = 44 \text{ г/моль}$.

Теперь найдем количество вещества $\text{CO}_2$:

$\nu(\text{CO}_2) = \frac{m(\text{CO}_2)}{M(\text{CO}_2)} = \frac{4,4 \text{ г}}{44 \text{ г/моль}} = 0,1 \text{ моль}$.

Так как $\nu(\text{H}_2\text{O}) = \nu(\text{CO}_2)$, то количество вещества воды, которое нам требуется, также составляет $0,1 \text{ моль}$.

Далее рассчитаем молярную массу воды $M(\text{H}_2\text{O})$, используя относительные атомные массы: $A_r(\text{H}) \approx 1$ и $A_r(\text{O}) \approx 16$.

$M(\text{H}_2\text{O}) = 2 \cdot A_r(\text{H}) + A_r(\text{O}) = 2 \cdot 1 + 16 = 18 \text{ г/моль}$.

Наконец, зная количество вещества и молярную массу воды, найдем ее массу:

$m(\text{H}_2\text{O}) = \nu(\text{H}_2\text{O}) \cdot M(\text{H}_2\text{O}) = 0,1 \text{ моль} \cdot 18 \text{ г/моль} = 1,8 \text{ г}$.

Ответ: масса воды составляет 1,8 г.