Номер 4-12, страница 43 - гдз по химии 8 класс задачник Кузнецова, Левкин

4-12. Вычислите плотность по водороду следующих газов:

а) азота, $N_2$

б) гелия, $He$

в) бутана $C_4H_{10}$,

г) фосгена $COCl_2$.

Дано:

Газы:
а) азот ($N_2$)
б) гелий ($He$)
в) бутан ($C_4H_{10}$)
г) фосген ($COCl_2$)

Найти:

Плотность по водороду ($D_{H_2}$) для каждого газа.

Решение:

Плотность одного газа по другому (относительная плотность) — это безразмерная величина, показывающая, во сколько раз молярная масса первого газа больше молярной массы второго газа. Плотность по водороду ($D_{H_2}$) вычисляется по формуле:
$D_{H_2} = \frac{M_{\text{газа}}}{M_{H_2}}$
где $M_{\text{газа}}$ — молярная масса исследуемого газа, а $M_{H_2}$ — молярная масса водорода.

Сначала вычислим молярную массу водорода ($H_2$). Для расчетов будем использовать округленные значения относительных атомных масс элементов из Периодической системы Д.И. Менделеева: $Ar(H) \approx 1$.
Молекула водорода двухатомна, поэтому ее молярная масса:
$M(H_2) = 2 \cdot Ar(H) = 2 \cdot 1 = 2$ г/моль.

Теперь рассчитаем относительную плотность для каждого газа, используя относительные атомные массы: $Ar(N) = 14$, $Ar(He) = 4$, $Ar(C) = 12$, $Ar(O) = 16$, $Ar(Cl) = 35.5$.

а) азота

Азот — двухатомный газ ($N_2$). Вычислим его молярную массу:
$M(N_2) = 2 \cdot Ar(N) = 2 \cdot 14 = 28$ г/моль.
Теперь вычислим плотность азота по водороду:
$D_{H_2}(N_2) = \frac{M(N_2)}{M(H_2)} = \frac{28}{2} = 14$.

Ответ: 14.

б) гелия

Гелий — одноатомный газ ($He$). Его молярная масса численно равна его относительной атомной массе:
$M(He) = Ar(He) = 4$ г/моль.
Теперь вычислим плотность гелия по водороду:
$D_{H_2}(He) = \frac{M(He)}{M(H_2)} = \frac{4}{2} = 2$.

Ответ: 2.

в) бутана C₄H₁₀

Вычислим молярную массу бутана ($C_4H_{10}$):
$M(C_4H_{10}) = 4 \cdot Ar(C) + 10 \cdot Ar(H) = 4 \cdot 12 + 10 \cdot 1 = 48 + 10 = 58$ г/моль.
Теперь вычислим плотность бутана по водороду:
$D_{H_2}(C_4H_{10}) = \frac{M(C_4H_{10})}{M(H_2)} = \frac{58}{2} = 29$.

Ответ: 29.

г) фосгена COCl₂

Вычислим молярную массу фосгена ($COCl_2$):
$M(COCl_2) = 1 \cdot Ar(C) + 1 \cdot Ar(O) + 2 \cdot Ar(Cl) = 1 \cdot 12 + 1 \cdot 16 + 2 \cdot 35.5 = 12 + 16 + 71 = 99$ г/моль.
Теперь вычислим плотность фосгена по водороду:
$D_{H_2}(COCl_2) = \frac{M(COCl_2)}{M(H_2)} = \frac{99}{2} = 49.5$.

Ответ: 49.5.