Номер 5-44, страница 57 - гдз по химии 8 класс задачник Кузнецова, Левкин

5-44. Для полного сгорания 14 г некоторого простого вещества потребова- лось 11,2 л (н.у.) кислорода. В полученном оксиде элемент, который обра- зовывал исходное простое вещество, четырехвалентен. О каком элементе и о каком простом веществе идет речь?

Дано:
Масса простого вещества $m(\text{Э}) = 14 \text{ г}$
Объем кислорода $V(O_2) = 11.2 \text{ л}$ (н.у.)
Валентность элемента Э в оксиде равна IV.

$m(\text{Э}) = 14 \text{ г} = 0.014 \text{ кг}$
$V(O_2) = 11.2 \text{ л} = 0.0112 \text{ м}^3$

Найти:

Неизвестный элемент (Э) и простое вещество.

Решение:

1. Составим уравнение реакции горения. Пусть искомый элемент обозначается как Э. По условию, в полученном оксиде он четырехвалентен. Валентность кислорода равна II. Следовательно, формула оксида — $ЭO_2$.

Уравнение реакции полного сгорания простого вещества Э: $Э + O_2 \rightarrow ЭO_2$

2. Рассчитаем количество вещества (число молей) кислорода, которое потребовалось для реакции. Объем дан для нормальных условий (н.у.), при которых молярный объем любого газа $V_m$ равен $22.4 \text{ л/моль}$. $n(O_2) = \frac{V(O_2)}{V_m} = \frac{11.2 \text{ л}}{22.4 \text{ л/моль}} = 0.5 \text{ моль}$

3. Из уравнения реакции следует, что простое вещество Э и кислород $O_2$ реагируют в мольном соотношении $1:1$. $n(Э) : n(O_2) = 1 : 1$ Значит, количество вещества Э также равно $0.5 \text{ моль}$. $n(Э) = n(O_2) = 0.5 \text{ моль}$

4. Зная массу простого вещества ($14 \text{ г}$) и его количество ($0.5 \text{ моль}$), мы можем найти его молярную массу $M(Э)$. $M(Э) = \frac{m(Э)}{n(Э)} = \frac{14 \text{ г}}{0.5 \text{ моль}} = 28 \text{ г/моль}$

5. Молярная масса элемента численно совпадает с его относительной атомной массой. Обратившись к Периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева, находим элемент с атомной массой, равной примерно 28.

Таким элементом является кремний (Si), его атомная масса составляет $28.086 \text{ а.е.м.}$. Кремний расположен в 14-й группе (IVА группе) и проявляет в оксиде валентность IV, что полностью соответствует условию задачи. Простое вещество, образованное атомами кремния, называется кремнием.

Ответ: Искомый элемент — кремний (Si), а простое вещество — кремний.