Номер 1-86, страница 18 - гдз по химии 8 класс задачник Кузнецова, Левкин

1-86. Какую массу будут иметь:

а) $6,02 \cdot 10^{23}$ молекул метана $CH_4$;

б) $9,03 \cdot 10^{23}$ молекул углекислого газа $CO_2$;

в) $1,806 \cdot 10^{24}$ молекул сернистого газа $SO_2$;

г) $6,02 \cdot 10^{24}$ молекул хлороводорода $HCl$;

д) $3,01 \cdot 10^{24}$ молекул кислорода;

е) $3,01 \cdot 10^{21}$ молекул оксида азота(IV) — $NO_2$;

ж) а молекул озона $O_3$?

а) 6,02 · 10²³ молекул метана CH₄

Дано:
Вещество: метан (CH₄)
Число молекул $N(\text{CH}_4) = 6,02 \cdot 10^{23}$
Постоянная Авогадро $N_A \approx 6,02 \cdot 10^{23} \text{ моль}^{-1}$

Найти:

Массу $m(\text{CH}_4)$

Решение:

Масса вещества связана с числом молекул через количество вещества (моль) и молярную массу.1. Рассчитаем молярную массу метана CH₄. Используем относительные атомные массы: Ar(C) = 12, Ar(H) = 1.
$M(\text{CH}_4) = A_r(\text{C}) + 4 \cdot A_r(\text{H}) = 12 + 4 \cdot 1 = 16 \text{ г/моль}$.
2. Найдем количество вещества метана (в молях):
$n(\text{CH}_4) = \frac{N(\text{CH}_4)}{N_A} = \frac{6,02 \cdot 10^{23}}{6,02 \cdot 10^{23} \text{ моль}^{-1}} = 1 \text{ моль}$.
3. Рассчитаем массу данного количества метана:
$m(\text{CH}_4) = n(\text{CH}_4) \cdot M(\text{CH}_4) = 1 \text{ моль} \cdot 16 \text{ г/моль} = 16 \text{ г}$.

Ответ: 16 г.

б) 9,03 · 10²³ молекул углекислого газа CO₂

Дано:
Вещество: углекислый газ (CO₂)
Число молекул $N(\text{CO}_2) = 9,03 \cdot 10^{23}$
$N_A \approx 6,02 \cdot 10^{23} \text{ моль}^{-1}$

Найти:

Массу $m(\text{CO}_2)$

Решение:

1. Рассчитаем молярную массу углекислого газа CO₂. Ar(C) = 12, Ar(O) = 16.
$M(\text{CO}_2) = A_r(\text{C}) + 2 \cdot A_r(\text{O}) = 12 + 2 \cdot 16 = 44 \text{ г/моль}$.
2. Найдем количество вещества:
$n(\text{CO}_2) = \frac{N(\text{CO}_2)}{N_A} = \frac{9,03 \cdot 10^{23}}{6,02 \cdot 10^{23} \text{ моль}^{-1}} = 1,5 \text{ моль}$.
3. Рассчитаем массу:
$m(\text{CO}_2) = n(\text{CO}_2) \cdot M(\text{CO}_2) = 1,5 \text{ моль} \cdot 44 \text{ г/моль} = 66 \text{ г}$.

Ответ: 66 г.

в) 1,806 · 10²⁴ молекул сернистого газа SO₂

Дано:
Вещество: сернистый газ (SO₂)
Число молекул $N(\text{SO}_2) = 1,806 \cdot 10^{24}$
$N_A \approx 6,02 \cdot 10^{23} \text{ моль}^{-1}$

Найти:

Массу $m(\text{SO}_2)$

Решение:

1. Рассчитаем молярную массу сернистого газа SO₂. Ar(S) = 32, Ar(O) = 16.
$M(\text{SO}_2) = A_r(\text{S}) + 2 \cdot A_r(\text{O}) = 32 + 2 \cdot 16 = 64 \text{ г/моль}$.
2. Найдем количество вещества:
$n(\text{SO}_2) = \frac{N(\text{SO}_2)}{N_A} = \frac{1,806 \cdot 10^{24}}{6,02 \cdot 10^{23} \text{ моль}^{-1}} = \frac{18,06 \cdot 10^{23}}{6,02 \cdot 10^{23} \text{ моль}^{-1}} = 3 \text{ моль}$.
3. Рассчитаем массу:
$m(\text{SO}_2) = n(\text{SO}_2) \cdot M(\text{SO}_2) = 3 \text{ моль} \cdot 64 \text{ г/моль} = 192 \text{ г}$.

Ответ: 192 г.

г) 6,02 · 10²⁴ молекул хлороводорода HCl

Дано:
Вещество: хлороводород (HCl)
Число молекул $N(\text{HCl}) = 6,02 \cdot 10^{24}$
$N_A \approx 6,02 \cdot 10^{23} \text{ моль}^{-1}$

Найти:

Массу $m(\text{HCl})$

Решение:

1. Рассчитаем молярную массу хлороводорода HCl. Ar(H) = 1, Ar(Cl) = 35,5.
$M(\text{HCl}) = A_r(\text{H}) + A_r(\text{Cl}) = 1 + 35,5 = 36,5 \text{ г/моль}$.
2. Найдем количество вещества:
$n(\text{HCl}) = \frac{N(\text{HCl})}{N_A} = \frac{6,02 \cdot 10^{24}}{6,02 \cdot 10^{23} \text{ моль}^{-1}} = 10 \text{ моль}$.
3. Рассчитаем массу:
$m(\text{HCl}) = n(\text{HCl}) \cdot M(\text{HCl}) = 10 \text{ моль} \cdot 36,5 \text{ г/моль} = 365 \text{ г}$.

Ответ: 365 г.

д) 3,01 · 10²⁴ молекул кислорода

Дано:
Вещество: кислород (O₂)
Число молекул $N(\text{O}_2) = 3,01 \cdot 10^{24}$
$N_A \approx 6,02 \cdot 10^{23} \text{ моль}^{-1}$

Найти:

Массу $m(\text{O}_2)$

Решение:

1. Молекула кислорода состоит из двух атомов. Молярная масса кислорода O₂. Ar(O) = 16.
$M(\text{O}_2) = 2 \cdot A_r(\text{O}) = 2 \cdot 16 = 32 \text{ г/моль}$.
2. Найдем количество вещества:
$n(\text{O}_2) = \frac{N(\text{O}_2)}{N_A} = \frac{3,01 \cdot 10^{24}}{6,02 \cdot 10^{23} \text{ моль}^{-1}} = \frac{0,5 \cdot 6,02 \cdot 10^{24}}{6,02 \cdot 10^{23} \text{ моль}^{-1}} = 0,5 \cdot 10 = 5 \text{ моль}$.
3. Рассчитаем массу:
$m(\text{O}_2) = n(\text{O}_2) \cdot M(\text{O}_2) = 5 \text{ моль} \cdot 32 \text{ г/моль} = 160 \text{ г}$.

Ответ: 160 г.

е) 3,01 · 10²¹ молекул оксида азота(IV) — NO₂

Дано:
Вещество: оксид азота(IV) (NO₂)
Число молекул $N(\text{NO}_2) = 3,01 \cdot 10^{21}$
$N_A \approx 6,02 \cdot 10^{23} \text{ моль}^{-1}$

Найти:

Массу $m(\text{NO}_2)$

Решение:

1. Рассчитаем молярную массу оксида азота(IV) NO₂. Ar(N) = 14, Ar(O) = 16.
$M(\text{NO}_2) = A_r(\text{N}) + 2 \cdot A_r(\text{O}) = 14 + 2 \cdot 16 = 46 \text{ г/моль}$.
2. Найдем количество вещества:
$n(\text{NO}_2) = \frac{N(\text{NO}_2)}{N_A} = \frac{3,01 \cdot 10^{21}}{6,02 \cdot 10^{23} \text{ моль}^{-1}} = \frac{0,5 \cdot 6,02 \cdot 10^{21}}{6,02 \cdot 10^{23} \text{ моль}^{-1}} = 0,5 \cdot 10^{-2} = 0,005 \text{ моль}$.
3. Рассчитаем массу:
$m(\text{NO}_2) = n(\text{NO}_2) \cdot M(\text{NO}_2) = 0,005 \text{ моль} \cdot 46 \text{ г/моль} = 0,23 \text{ г}$.

Ответ: 0,23 г.

ж) а молекул озона O₃?

Примечание: В условии, вероятно, допущена опечатка. Будем считать, что требуется найти массу одной (1) молекулы озона.

Дано:
Вещество: озон (O₃)
Число молекул $N(\text{O}_3) = 1$
$N_A \approx 6,02 \cdot 10^{23} \text{ моль}^{-1}$

Найти:

Массу $m(\text{O}_3)$ одной молекулы

Решение:

1. Рассчитаем молярную массу озона O₃. Ar(O) = 16.
$M(\text{O}_3) = 3 \cdot A_r(\text{O}) = 3 \cdot 16 = 48 \text{ г/моль}$.
2. Массу одной молекулы можно найти, разделив молярную массу (массу одного моля) на число молекул в одном моле (число Авогадро):
$m(\text{O}_3) = \frac{M(\text{O}_3)}{N_A} = \frac{48 \text{ г/моль}}{6,02 \cdot 10^{23} \text{ моль}^{-1}} \approx 7,97 \cdot 10^{-23} \text{ г}$.

Ответ: $ \approx 7,97 \cdot 10^{-23} \text{ г}$.