Страница 18 - гдз по химии 8 класс задачник Кузнецова, Левкин

1-81. Известно, что 5 моль двухатомных молекул некоторого неметалла имеют массу 140 г. О каком неметалле идет речь?

Дано:

Количество вещества двухатомных молекул неметалла ($X_2$), $ν = 5$ моль
Масса двухатомных молекул неметалла ($X_2$), $m = 140$ г

$m = 140 \text{ г} = 0.14 \text{ кг}$

Найти:

Неизвестный неметалл $X$ — ?

Решение:

Молярная масса вещества ($M$) связана с его массой ($m$) и количеством вещества ($ν$) соотношением: $M = \frac{m}{ν}$

1. Сначала найдем молярную массу двухатомной молекулы неизвестного неметалла ($X_2$), используя данные из условия задачи: $M(X_2) = \frac{140 \text{ г}}{5 \text{ моль}} = 28 \text{ г/моль}$

2. Молекула является двухатомной, это значит, что она состоит из двух одинаковых атомов. Следовательно, молярная масса одного атома неметалла ($X$) будет в два раза меньше молярной массы молекулы: $M(X) = \frac{M(X_2)}{2} = \frac{28 \text{ г/моль}}{2} = 14 \text{ г/моль}$

3. Обратимся к периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева, чтобы найти элемент с относительной атомной массой, близкой к 14. Таким элементом является азот (N), его относительная атомная масса составляет примерно 14,007 а.е.м., что соответствует молярной массе 14 г/моль. Азот является неметаллом и при нормальных условиях существует в виде двухатомных молекул $N_2$.

Ответ: речь идет об азоте (N).

1-82. В какой массе железа содержится столько же атомов, сколько их содержится в 256 г меди?

Дано:

масса меди $m_{Cu} = 256 \text{ г}$
условие равенства числа атомов $N_{Fe} = N_{Cu}$

$m_{Cu} = 256 \text{ г} = 0.256 \text{ кг}$

Найти:

массу железа $m_{Fe}$

Решение:

Число атомов $N$ в образце вещества можно определить через его массу $m$, молярную массу $M$ и число Авогадро $N_A$ по формуле: $N = \frac{m}{M} \cdot N_A$

Согласно условию задачи, число атомов железа ($Fe$) должно быть равно числу атомов меди ($Cu$): $N_{Fe} = N_{Cu}$

Запишем это равенство, используя формулу для числа атомов: $\frac{m_{Fe}}{M_{Fe}} \cdot N_A = \frac{m_{Cu}}{M_{Cu}} \cdot N_A$

В этом уравнении постоянная Авогадро $N_A$ сокращается. Это означает, что для равенства числа атомов необходимо, чтобы количества вещества (число молей) были равны: $\frac{m_{Fe}}{M_{Fe}} = \frac{m_{Cu}}{M_{Cu}}$

Выразим из этого соотношения искомую массу железа $m_{Fe}$: $m_{Fe} = m_{Cu} \cdot \frac{M_{Fe}}{M_{Cu}}$

Воспользуемся значениями молярных масс из периодической таблицы химических элементов, округленными для удобства вычислений:

• Молярная масса железа: $M_{Fe} \approx 56 \text{ г/моль}$
• Молярная масса меди: $M_{Cu} \approx 64 \text{ г/моль}$

Подставим все известные значения в формулу. Расчет можно производить в граммах, так как единицы измерения молярной массы (г/моль) сократятся. $m_{Fe} = 256 \text{ г} \cdot \frac{56 \text{ г/моль}}{64 \text{ г/моль}}$

Произведем вычисления: $m_{Fe} = 256 \cdot \frac{56}{64} \text{ г} = 256 \cdot \frac{7}{8} \text{ г} = 32 \cdot 7 \text{ г} = 224 \text{ г}$

Ответ: для того чтобы число атомов в железе было таким же, как в 256 г меди, масса железа должна составлять 224 г.

1-83. В какой массе серебра содержится столько же атомов, сколько их содержится в 19,7 г золота?

Дано:
Масса золота $m_{Au} = 19,7 \text{ г}$
Число атомов серебра равно числу атомов золота: $N_{Ag} = N_{Au}$
Молярная масса золота (Au) $M_{Au} \approx 197 \text{ г/моль}$
Молярная масса серебра (Ag) $M_{Ag} \approx 108 \text{ г/моль}$

Найти:

Массу серебра $m_{Ag}$.

Решение:

Число атомов $N$ в веществе можно найти через количество вещества $\nu$ и постоянную Авогадро $N_A$:
$N = \nu \cdot N_A$
Количество вещества $\nu$, в свою очередь, связано с массой вещества $m$ и его молярной массой $M$:
$\nu = \frac{m}{M}$
Объединив эти две формулы, получим выражение для числа атомов:
$N = \frac{m}{M} \cdot N_A$
По условию задачи, число атомов в серебре равно числу атомов в золоте:
$N_{Ag} = N_{Au}$
Подставим в это равенство формулу для числа атомов:
$\frac{m_{Ag}}{M_{Ag}} \cdot N_A = \frac{m_{Au}}{M_{Au}} \cdot N_A$
Сократим постоянную Авогадро $N_A$ в обеих частях уравнения:
$\frac{m_{Ag}}{M_{Ag}} = \frac{m_{Au}}{M_{Au}}$
Это означает, что количества вещества серебра и золота равны ($\nu_{Ag} = \nu_{Au}$).
Выразим из этого соотношения искомую массу серебра $m_{Ag}$:
$m_{Ag} = m_{Au} \cdot \frac{M_{Ag}}{M_{Au}}$
Подставим числовые значения в систему СИ:
$m_{Ag} = 19,7 \cdot 10^{-3} \text{ кг} \cdot \frac{108 \cdot 10^{-3} \text{ кг/моль}}{197 \cdot 10^{-3} \text{ кг/моль}} = 19,7 \cdot 10^{-3} \cdot \frac{108}{197} \text{ кг}$
$m_{Ag} = 0,1 \cdot 10^{-3} \cdot 108 \text{ кг} = 10,8 \cdot 10^{-3} \text{ кг}$
Переведем результат в граммы:
$m_{Ag} = 10,8 \text{ г}$

Ответ: масса серебра должна быть равна 10,8 г.

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.

1-85. Рассчитайте число молекул, которое содержится

а) в 5 моль углекислого газа $CO_2$;

б) в 1 г водорода $H_2$;

в) в 45 г воды;

г) в $a$ г метана $CH_4$.

а)

Дано:
Количество вещества углекислого газа $\nu(CO_2) = 5$ моль.

Найти:

Число молекул $N(CO_2)$.

Решение:

Число молекул $N$ связано с количеством вещества $\nu$ и постоянной Авогадро $N_A \approx 6.02 \cdot 10^{23}$ моль$^{-1}$ по формуле:
$N = \nu \cdot N_A$
Подставим данные значения:
$N(CO_2) = 5 \text{ моль} \cdot 6.02 \cdot 10^{23} \text{ моль}^{-1} = 30.1 \cdot 10^{23} = 3.01 \cdot 10^{24}$ молекул.

Ответ: $3.01 \cdot 10^{24}$ молекул.

б)

Дано:
Масса водорода $m(H_2) = 1$ г.

$m(H_2) = 1 \text{ г} = 0.001 \text{ кг}$

Найти:

Число молекул $N(H_2)$.

Решение:

Для нахождения числа молекул $N$ используем формулу $N = \frac{m}{M} \cdot N_A$, где $m$ - масса вещества, $M$ - его молярная масса, $N_A$ - постоянная Авогадро ($N_A \approx 6.02 \cdot 10^{23}$ моль$^{-1}$).
Молярная масса водорода $H_2$ равна $M(H_2) = 2 \cdot 1 = 2 \text{ г/моль}$ или $0.002$ кг/моль.
Подставим значения в СИ:
$N(H_2) = \frac{0.001 \text{ кг}}{0.002 \text{ кг/моль}} \cdot 6.02 \cdot 10^{23} \text{ моль}^{-1} = 0.5 \cdot 6.02 \cdot 10^{23} = 3.01 \cdot 10^{23}$ молекул.

Ответ: $3.01 \cdot 10^{23}$ молекул.

в)

Дано:
Масса воды $m(H_2O) = 45$ г.

$m(H_2O) = 45 \text{ г} = 0.045 \text{ кг}$

Найти:

Число молекул $N(H_2O)$.

Решение:

Используем формулу $N = \frac{m}{M} \cdot N_A$.
Молярная масса воды $H_2O$ равна $M(H_2O) = 2 \cdot 1 + 16 = 18 \text{ г/моль}$ или $0.018$ кг/моль.
Подставим значения в СИ:
$N(H_2O) = \frac{0.045 \text{ кг}}{0.018 \text{ кг/моль}} \cdot 6.02 \cdot 10^{23} \text{ моль}^{-1} = 2.5 \cdot 6.02 \cdot 10^{23} = 15.05 \cdot 10^{23} = 1.505 \cdot 10^{24}$ молекул.

Ответ: $1.505 \cdot 10^{24}$ молекул.

г)

Дано:
Масса метана $m(CH_4) = a$ г.

$m(CH_4) = a \text{ г} = a \cdot 10^{-3} \text{ кг}$

Найти:

Число молекул $N(CH_4)$.

Решение:

Используем формулу $N = \frac{m}{M} \cdot N_A$.
Молярная масса метана $CH_4$ равна $M(CH_4) = 12 + 4 \cdot 1 = 16 \text{ г/моль}$ или $0.016$ кг/моль.
Подставим значения в формулу:
$N(CH_4) = \frac{a \cdot 10^{-3} \text{ кг}}{0.016 \text{ кг/моль}} \cdot 6.02 \cdot 10^{23} \text{ моль}^{-1} = \frac{a}{16} \cdot 6.02 \cdot 10^{23}$ молекул.
Вычислим числовой коэффициент:
$N(CH_4) = a \cdot \frac{6.02}{16} \cdot 10^{23} = a \cdot 0.37625 \cdot 10^{23} \approx a \cdot 3.76 \cdot 10^{22}$ молекул.

Ответ: примерно $a \cdot 3.76 \cdot 10^{22}$ молекул.

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}$.

1-87. Сравните, в какой порции вещества содержится больше молекул:

а) в 90 г воды или в 128 г кислорода;

б) в 5 моль углекислого газа или в 90 г воды;

в) $36 \text{ см}^3$ воды или в 3 моль водорода.

а) в 90 г воды или в 128 г кислорода;

Дано:

$m(H_2O) = 90 \text{ г} = 0.09 \text{ кг}$
$m(O_2) = 128 \text{ г} = 0.128 \text{ кг}$

Найти:

Сравнить количество молекул $N(H_2O)$ и $N(O_2)$.

Решение:

Число молекул $N$ в веществе прямо пропорционально количеству вещества $n$ (в молях): $N = n \cdot N_A$, где $N_A$ — постоянная Авогадро ($6.022 \cdot 10^{23} \text{ моль}^{-1}$). Следовательно, для сравнения числа молекул достаточно сравнить количество вещества в каждой порции. Количество вещества $n$ можно найти по формуле $n = \frac{m}{M}$, где $m$ — масса вещества, а $M$ — его молярная масса.

1. Найдем количество вещества для воды ($H_2O$).
Молярная масса воды $M(H_2O) = 2 \cdot A_r(H) + A_r(O) = 2 \cdot 1 + 16 = 18 \text{ г/моль}$.
Количество вещества воды: $n(H_2O) = \frac{m(H_2O)}{M(H_2O)} = \frac{90 \text{ г}}{18 \text{ г/моль}} = 5 \text{ моль}$.

2. Найдем количество вещества для кислорода ($O_2$).
Молярная масса кислорода $M(O_2) = 2 \cdot A_r(O) = 2 \cdot 16 = 32 \text{ г/моль}$.
Количество вещества кислорода: $n(O_2) = \frac{m(O_2)}{M(O_2)} = \frac{128 \text{ г}}{32 \text{ г/моль}} = 4 \text{ моль}$.

3. Сравним количество вещества:
$n(H_2O) = 5 \text{ моль}$, $n(O_2) = 4 \text{ моль}$.
Поскольку $5 \text{ моль} > 4 \text{ моль}$, то и число молекул в 90 г воды больше, чем в 128 г кислорода ($N(H_2O) > N(O_2)$).

Ответ: в 90 г воды содержится больше молекул.

б) в 5 моль углекислого газа или в 90 г воды;

Дано:

$n(CO_2) = 5 \text{ моль}$
$m(H_2O) = 90 \text{ г} = 0.09 \text{ кг}$

Найти:

Сравнить количество молекул $N(CO_2)$ и $N(H_2O)$.

Решение:

Для сравнения числа молекул необходимо сравнить количество вещества ($n$) в каждой порции.

1. Количество вещества углекислого газа ($CO_2$) дано в условии: $n(CO_2) = 5 \text{ моль}$.

2. Найдем количество вещества для 90 г воды ($H_2O$).
Молярная масса воды $M(H_2O) = 18 \text{ г/моль}$.
Количество вещества воды: $n(H_2O) = \frac{m(H_2O)}{M(H_2O)} = \frac{90 \text{ г}}{18 \text{ г/моль}} = 5 \text{ моль}$.

3. Сравним количество вещества:
$n(CO_2) = 5 \text{ моль}$, $n(H_2O) = 5 \text{ моль}$.
Поскольку количество вещества одинаково ($n(CO_2) = n(H_2O)$), то и число молекул в обеих порциях одинаково.

Ответ: в 5 моль углекислого газа и в 90 г воды содержится одинаковое количество молекул.

в) в 36 см³ воды или в 3 моль водорода.

Дано:

$V(H_2O) = 36 \text{ см}^3 = 3.6 \cdot 10^{-5} \text{ м}^3$
$n(H_2) = 3 \text{ моль}$
Плотность воды $\rho(H_2O) \approx 1 \text{ г/см}^3 = 1000 \text{ кг/м}^3$

Найти:

Сравнить количество молекул $N(H_2O)$ и $N(H_2)$.

Решение:

Для сравнения числа молекул необходимо сравнить количество вещества ($n$) в каждой порции.

1. Найдем количество вещества для 36 см³ воды ($H_2O$).
Сначала найдем массу воды, используя её плотность: $m = \rho \cdot V$.
$m(H_2O) = 1 \text{ г/см}^3 \cdot 36 \text{ см}^3 = 36 \text{ г}$.
Теперь найдем количество вещества. Молярная масса воды $M(H_2O) = 18 \text{ г/моль}$.
$n(H_2O) = \frac{m(H_2O)}{M(H_2O)} = \frac{36 \text{ г}}{18 \text{ г/моль}} = 2 \text{ моль}$.

2. Количество вещества водорода ($H_2$) дано в условии: $n(H_2) = 3 \text{ моль}$.

3. Сравним количество вещества:
$n(H_2O) = 2 \text{ моль}$, $n(H_2) = 3 \text{ моль}$.
Поскольку $3 \text{ моль} > 2 \text{ моль}$, то число молекул в 3 моль водорода больше, чем в 36 см³ воды ($N(H_2) > N(H_2O)$).

Ответ: в 3 моль водорода содержится больше молекул.

1-88. В каком количестве вещества бензола $C_6H_6$ содержится

а) 18 моль атомов углерода;

б) 3 моль атомов водорода?

Дано:

а) Количество вещества атомов углерода $n(\text{C}) = 18$ моль

б) Количество вещества атомов водорода $n(\text{H}) = 3$ моль

Химическая формула бензола: $\text{C}_6\text{H}_6$

Найти:

Количество вещества бензола $n(\text{C}_6\text{H}_6)$ в каждом случае.

Решение:

Химическая формула бензола $\text{C}_6\text{H}_6$ показывает, что 1 молекула бензола состоит из 6 атомов углерода (C) и 6 атомов водорода (H). Следовательно, в 1 моль бензола содержится 6 моль атомов углерода и 6 моль атомов водорода.

Это можно выразить следующими соотношениями, где $n(\text{C}_6\text{H}_6)$ – количество вещества бензола, $n(\text{C})$ – количество вещества атомов углерода, а $n(\text{H})$ – количество вещества атомов водорода:

$n(\text{C}) = 6 \cdot n(\text{C}_6\text{H}_6)$

$n(\text{H}) = 6 \cdot n(\text{C}_6\text{H}_6)$

Из этих формул можно выразить искомое количество вещества бензола $n(\text{C}_6\text{H}_6)$.

а)

Рассчитаем количество вещества бензола, необходимое для того, чтобы в нем содержалось 18 моль атомов углерода. Для этого воспользуемся соотношением для атомов углерода:

$n(\text{C}_6\text{H}_6) = \frac{n(\text{C})}{6}$

Подставим известное значение:

$n(\text{C}_6\text{H}_6) = \frac{18 \text{ моль}}{6} = 3 \text{ моль}$

Ответ: 18 моль атомов углерода содержится в 3 моль бензола.

б)

Рассчитаем количество вещества бензола, в котором содержится 3 моль атомов водорода. Для этого воспользуемся соотношением для атомов водорода:

$n(\text{C}_6\text{H}_6) = \frac{n(\text{H})}{6}$

Подставим известное значение:

$n(\text{C}_6\text{H}_6) = \frac{3 \text{ моль}}{6} = 0,5 \text{ моль}$

Ответ: 3 моль атомов водорода содержится в 0,5 моль бензола.

1-89. В каком количестве вещества сульфата натрия $Na_2SO_4$ содержится

а) 0,4 моль атомов натрия;

б) 12 моль атомов кислорода;

в) 0,25 моль атомов кислорода?

Для решения этой задачи необходимо проанализировать химическую формулу сульфата натрия $Na_2SO_4$. Из формулы видно, что в 1 моль сульфата натрия содержится:

• 2 моль атомов натрия (Na)
• 1 моль атомов серы (S)
• 4 моль атомов кислорода (O)

Это соотношение между количеством вещества всего соединения и количеством вещества атомов отдельных элементов, входящих в его состав, позволяет нам решить задачу. Обозначим количество вещества как $n$.

а) 0,4 моль атомов натрия

Дано:

$n(Na) = 0,4 \text{ моль}$

Найти:

$n(Na_2SO_4) - ?$

Решение:

В одной формульной единице $Na_2SO_4$ содержится 2 атома натрия. Следовательно, количество вещества сульфата натрия в два раза меньше количества вещества атомов натрия.

Соотношение: $n(Na_2SO_4) : n(Na) = 1 : 2$.

Отсюда выразим искомую величину:

$n(Na_2SO_4) = \frac{1}{2} \cdot n(Na)$

Подставим данное значение:

$n(Na_2SO_4) = \frac{1}{2} \cdot 0,4 \text{ моль} = 0,2 \text{ моль}$

Ответ: 0,2 моль.

б) 12 моль атомов кислорода

Дано:

$n(O) = 12 \text{ моль}$

Найти:

$n(Na_2SO_4) - ?$

Решение:

В одной формульной единице $Na_2SO_4$ содержится 4 атома кислорода. Следовательно, количество вещества сульфата натрия в четыре раза меньше количества вещества атомов кислорода.

Соотношение: $n(Na_2SO_4) : n(O) = 1 : 4$.

Отсюда выразим искомую величину:

$n(Na_2SO_4) = \frac{1}{4} \cdot n(O)$

Подставим данное значение:

$n(Na_2SO_4) = \frac{1}{4} \cdot 12 \text{ моль} = 3 \text{ моль}$

Ответ: 3 моль.

в) 0,25 моль атомов кислорода

Дано:

$n(O) = 0,25 \text{ моль}$

Найти:

$n(Na_2SO_4) - ?$

Решение:

Аналогично пункту б), соотношение количества вещества сульфата натрия и атомов кислорода в нем составляет 1:4.

$n(Na_2SO_4) = \frac{1}{4} \cdot n(O)$

Подставим данное значение:

$n(Na_2SO_4) = \frac{1}{4} \cdot 0,25 \text{ моль} = 0,0625 \text{ моль}$

Ответ: 0,0625 моль.

1-90. В каком количестве вещества тиосульфата натрия $Na_2S_2O_3$ содержится

а) 21 моль атомов кислорода;

б) 6 моль атомов серы;

в) 9 моль атомов натрия?

Для решения задачи необходимо использовать химическую формулу тиосульфата натрия $Na_2S_2O_3$. Эта формула показывает, что в одной молекуле (или формульной единице) вещества содержится 2 атома натрия (Na), 2 атома серы (S) и 3 атома кислорода (O). Это соотношение сохраняется и для количества вещества (измеряемого в молях). Таким образом, в 1 моль $Na_2S_2O_3$ содержится 2 моль атомов натрия, 2 моль атомов серы и 3 моль атомов кислорода.

Для нахождения количества вещества тиосульфата натрия, $n(Na_2S_2O_3)$, зная количество вещества атомов одного из элементов, $n(\text{элемента})$, нужно разделить количество вещества атомов на стехиометрический индекс (число атомов элемента в формуле).

а)

Дано:

Найти:

Решение:

В 1 моль $Na_2S_2O_3$ содержится 3 моль атомов кислорода (O). Составим пропорцию:

1 моль $Na_2S_2O_3$ — 3 моль O

x моль $Na_2S_2O_3$ — 21 моль O

Отсюда находим x:

$x = n(Na_2S_2O_3) = \frac{1 \text{ моль} \cdot 21 \text{ моль}}{3 \text{ моль}} = 7 \text{ моль}$

Или используя формулу:

$n(Na_2S_2O_3) = \frac{n(O)}{3} = \frac{21 \text{ моль}}{3} = 7 \text{ моль}$

Ответ: 7 моль.

б)

Дано:

Найти:

Решение:

В 1 моль $Na_2S_2O_3$ содержится 2 моль атомов серы (S). Составим пропорцию:

1 моль $Na_2S_2O_3$ — 2 моль S

x моль $Na_2S_2O_3$ — 6 моль S

Отсюда находим x:

$x = n(Na_2S_2O_3) = \frac{1 \text{ моль} \cdot 6 \text{ моль}}{2 \text{ моль}} = 3 \text{ моль}$

Или используя формулу:

$n(Na_2S_2O_3) = \frac{n(S)}{2} = \frac{6 \text{ моль}}{2} = 3 \text{ моль}$

Ответ: 3 моль.

в)

Дано:

Найти:

Решение:

В 1 моль $Na_2S_2O_3$ содержится 2 моль атомов натрия (Na). Составим пропорцию:

1 моль $Na_2S_2O_3$ — 2 моль Na

x моль $Na_2S_2O_3$ — 9 моль Na

Отсюда находим x:

$x = n(Na_2S_2O_3) = \frac{1 \text{ моль} \cdot 9 \text{ моль}}{2 \text{ моль}} = 4,5 \text{ моль}$

Или используя формулу:

$n(Na_2S_2O_3) = \frac{n(Na)}{2} = \frac{9 \text{ моль}}{2} = 4,5 \text{ моль}$

Ответ: 4,5 моль.

1-91. Заполните таблицу.

Вещество Формула Число частиц $N$ Масса $m$, г Молярная масса $M$, г/моль Количество вещества $n$, моль Плотность $\rho$, г/см$^3$ Объем $V$, см$^3$

Алюминий ? ? 13,5 ? ? 2,7 ?

Олово ? ? ? ? 0,73 7,3 ?

Свинец ? $3,01 \cdot 10^{23}$ ? ? ? 11,4 ?

Железо ? ? ? ? ? 7,9 44,24

Медь ? ? ? ? 3 9,0 ?

Серебро ? $1,505 \cdot 10^{24}$ ? ? ? 10,5 ?

Золото ? ? 380,21 ? ? ? 19,3 ?

Платина ? ? ? ? ? ? 21,5 19,5

? $H_2O$ ? ? ? 5 1,0 ?

Этиловый спирт $C_2H_5OH$ ? 92 ? ? 0,8 ?

Бензол $C_6H_6$ $6,02 \cdot 10^{22}$ ? ? ? 0,8 ?

Ацетон $C_3H_6O$ ? ? ? ? 0,8 46,4

Первый вариант

Алюминий

Дано:

Вещество: Алюминий

Масса $m = 13,5$ г

Плотность $\rho = 2,7$ г/см³

Перевод в СИ:

Масса $m = 13,5 \cdot 10^{-3}$ кг

Плотность $\rho = 2,7 \cdot 10^3$ кг/м³

Найти:

Формула, Число частиц N, Молярная масса M, Количество вещества n, Объем V.

Решение:

Для решения будем использовать постоянную Авогадро $N_A \approx 6,02 \cdot 10^{23}$ моль⁻¹ и данные из периодической таблицы химических элементов.

1. Химическая формула алюминия — Al.

2. Молярная масса алюминия (M) составляет примерно 27 г/моль.

3. Количество вещества (n) находим по формуле $n = \frac{m}{M}$:

$n = \frac{13,5 \text{ г}}{27 \text{ г/моль}} = 0,5$ моль.

4. Число частиц (атомов) (N) находим по формуле $N = n \cdot N_A$:

$N = 0,5 \text{ моль} \cdot 6,02 \cdot 10^{23} \text{ моль}^{-1} = 3,01 \cdot 10^{23}$.

5. Объем (V) находим по формуле $V = \frac{m}{\rho}$:

$V = \frac{13,5 \text{ г}}{2,7 \text{ г/см}^3} = 5$ см³.

Ответ: Формула: Al; Число частиц N: $3,01 \cdot 10^{23}$; Масса m: 13,5 г; Молярная масса M: 27 г/моль; Количество вещества n: 0,5 моль; Плотность ρ: 2,7 г/см³; Объем V: 5 см³.

Олово

Дано:

Вещество: Олово

Количество вещества $n = 0,73$ моль

Плотность $\rho = 7,3$ г/см³

Перевод в СИ:

Количество вещества $n = 0,73$ моль

Плотность $\rho = 7,3 \cdot 10^3$ кг/м³

Найти:

Формула, Число частиц N, Масса m, Молярная масса M, Объем V.

Решение:

1. Химическая формула олова — Sn.

2. Молярная масса олова (M) составляет примерно 119 г/моль.

3. Массу (m) находим по формуле $m = n \cdot M$:

$m = 0,73 \text{ моль} \cdot 119 \text{ г/моль} = 86,87$ г.

4. Число частиц (N) находим по формуле $N = n \cdot N_A$:

$N = 0,73 \text{ моль} \cdot 6,02 \cdot 10^{23} \text{ моль}^{-1} \approx 4,39 \cdot 10^{23}$.

5. Объем (V) находим по формуле $V = \frac{m}{\rho}$:

$V = \frac{86,87 \text{ г}}{7,3 \text{ г/см}^3} \approx 11,9$ см³.

Ответ: Формула: Sn; Число частиц N: $4,39 \cdot 10^{23}$; Масса m: 86,87 г; Молярная масса M: 119 г/моль; Количество вещества n: 0,73 моль; Плотность ρ: 7,3 г/см³; Объем V: 11,9 см³.

Свинец

Дано:

Вещество: Свинец

Число частиц $N = 3,01 \cdot 10^{23}$

Плотность $\rho = 11,4$ г/см³

Перевод в СИ:

Число частиц $N = 3,01 \cdot 10^{23}$

Плотность $\rho = 11,4 \cdot 10^3$ кг/м³

Найти:

Формула, Масса m, Молярная масса M, Количество вещества n, Объем V.

Решение:

1. Химическая формула свинца — Pb.

2. Молярная масса свинца (M) составляет примерно 207 г/моль.

3. Количество вещества (n) находим по формуле $n = \frac{N}{N_A}$:

$n = \frac{3,01 \cdot 10^{23}}{6,02 \cdot 10^{23} \text{ моль}^{-1}} = 0,5$ моль.

4. Массу (m) находим по формуле $m = n \cdot M$:

$m = 0,5 \text{ моль} \cdot 207 \text{ г/моль} = 103,5$ г.

5. Объем (V) находим по формуле $V = \frac{m}{\rho}$:

$V = \frac{103,5 \text{ г}}{11,4 \text{ г/см}^3} \approx 9,08$ см³.

Ответ: Формула: Pb; Число частиц N: $3,01 \cdot 10^{23}$; Масса m: 103,5 г; Молярная масса M: 207 г/моль; Количество вещества n: 0,5 моль; Плотность ρ: 11,4 г/см³; Объем V: 9,08 см³.

Железо

Дано:

Вещество: Железо

Плотность $\rho = 7,9$ г/см³

Объем $V = 44,24$ см³

Перевод в СИ:

Плотность $\rho = 7,9 \cdot 10^3$ кг/м³

Объем $V = 44,24 \cdot 10^{-6}$ м³

Найти:

Формула, Число частиц N, Масса m, Молярная масса M, Количество вещества n.

Решение:

1. Химическая формула железа — Fe.

2. Молярная масса железа (M) составляет примерно 56 г/моль.

3. Массу (m) находим по формуле $m = \rho \cdot V$:

$m = 7,9 \text{ г/см}^3 \cdot 44,24 \text{ см}^3 = 349,5$ г.

4. Количество вещества (n) находим по формуле $n = \frac{m}{M}$:

$n = \frac{349,5 \text{ г}}{56 \text{ г/моль}} \approx 6,24$ моль.

5. Число частиц (N) находим по формуле $N = n \cdot N_A$:

$N = 6,24 \text{ моль} \cdot 6,02 \cdot 10^{23} \text{ моль}^{-1} \approx 3,76 \cdot 10^{24}$.

Ответ: Формула: Fe; Число частиц N: $3,76 \cdot 10^{24}$; Масса m: 349,5 г; Молярная масса M: 56 г/моль; Количество вещества n: 6,24 моль; Плотность ρ: 7,9 г/см³; Объем V: 44,24 см³.

Второй вариант

Медь

Дано:

Вещество: Медь

Количество вещества $n = 3$ моль

Плотность $\rho = 9,0$ г/см³

Перевод в СИ:

Количество вещества $n = 3$ моль

Плотность $\rho = 9,0 \cdot 10^3$ кг/м³

Найти:

Формула, Число частиц N, Масса m, Молярная масса M, Объем V.

Решение:

1. Химическая формула меди — Cu.

2. Молярная масса меди (M) составляет примерно 64 г/моль.

3. Массу (m) находим по формуле $m = n \cdot M$:

$m = 3 \text{ моль} \cdot 64 \text{ г/моль} = 192$ г.

4. Число частиц (N) находим по формуле $N = n \cdot N_A$:

$N = 3 \text{ моль} \cdot 6,02 \cdot 10^{23} \text{ моль}^{-1} = 1,806 \cdot 10^{24}$.

5. Объем (V) находим по формуле $V = \frac{m}{\rho}$:

$V = \frac{192 \text{ г}}{9,0 \text{ г/см}^3} \approx 21,33$ см³.

Ответ: Формула: Cu; Число частиц N: $1,806 \cdot 10^{24}$; Масса m: 192 г; Молярная масса M: 64 г/моль; Количество вещества n: 3 моль; Плотность ρ: 9,0 г/см³; Объем V: 21,33 см³.

Серебро

Дано:

Вещество: Серебро

Число частиц $N = 1,505 \cdot 10^{24}$

Плотность $\rho = 10,5$ г/см³

Перевод в СИ:

Число частиц $N = 1,505 \cdot 10^{24}$

Плотность $\rho = 10,5 \cdot 10^3$ кг/м³

Найти:

Формула, Масса m, Молярная масса M, Количество вещества n, Объем V.

Решение:

1. Химическая формула серебра — Ag.

2. Молярная масса серебра (M) составляет примерно 108 г/моль.

3. Количество вещества (n) находим по формуле $n = \frac{N}{N_A}$:

$n = \frac{1,505 \cdot 10^{24}}{6,02 \cdot 10^{23} \text{ моль}^{-1}} = 2,5$ моль.

4. Массу (m) находим по формуле $m = n \cdot M$:

$m = 2,5 \text{ моль} \cdot 108 \text{ г/моль} = 270$ г.

5. Объем (V) находим по формуле $V = \frac{m}{\rho}$:

$V = \frac{270 \text{ г}}{10,5 \text{ г/см}^3} \approx 25,71$ см³.

Ответ: Формула: Ag; Число частиц N: $1,505 \cdot 10^{24}$; Масса m: 270 г; Молярная масса M: 108 г/моль; Количество вещества n: 2,5 моль; Плотность ρ: 10,5 г/см³; Объем V: 25,71 см³.

Золото

Дано:

Вещество: Золото

Масса $m = 380,21$ г

Плотность $\rho = 19,3$ г/см³

Перевод в СИ:

Масса $m = 380,21 \cdot 10^{-3}$ кг

Плотность $\rho = 19,3 \cdot 10^3$ кг/м³

Найти:

Формула, Число частиц N, Молярная масса M, Количество вещества n, Объем V.

Решение:

1. Химическая формула золота — Au.

2. Молярная масса золота (M) составляет примерно 197 г/моль.

3. Объем (V) находим по формуле $V = \frac{m}{\rho}$:

$V = \frac{380,21 \text{ г}}{19,3 \text{ г/см}^3} \approx 19,7$ см³.

4. Количество вещества (n) находим по формуле $n = \frac{m}{M}$:

$n = \frac{380,21 \text{ г}}{197 \text{ г/моль}} \approx 1,93$ моль.

5. Число частиц (N) находим по формуле $N = n \cdot N_A$:

$N = 1,93 \text{ моль} \cdot 6,02 \cdot 10^{23} \text{ моль}^{-1} \approx 1,16 \cdot 10^{24}$.

Ответ: Формула: Au; Число частиц N: $1,16 \cdot 10^{24}$; Масса m: 380,21 г; Молярная масса M: 197 г/моль; Количество вещества n: 1,93 моль; Плотность ρ: 19,3 г/см³; Объем V: 19,7 см³.

Платина

Дано:

Вещество: Платина

Плотность $\rho = 21,5$ г/см³

Объем $V = 19,5$ см³

Перевод в СИ:

Плотность $\rho = 21,5 \cdot 10^3$ кг/м³

Объем $V = 19,5 \cdot 10^{-6}$ м³

Найти:

Формула, Число частиц N, Масса m, Молярная масса M, Количество вещества n.

Решение:

1. Химическая формула платины — Pt.

2. Молярная масса платины (M) составляет примерно 195 г/моль.

3. Массу (m) находим по формуле $m = \rho \cdot V$:

$m = 21,5 \text{ г/см}^3 \cdot 19,5 \text{ см}^3 = 419,25$ г.

4. Количество вещества (n) находим по формуле $n = \frac{m}{M}$:

$n = \frac{419,25 \text{ г}}{195 \text{ г/моль}} \approx 2,15$ моль.

5. Число частиц (N) находим по формуле $N = n \cdot N_A$:

$N = 2,15 \text{ моль} \cdot 6,02 \cdot 10^{23} \text{ моль}^{-1} \approx 1,29 \cdot 10^{24}$.

Ответ: Формула: Pt; Число частиц N: $1,29 \cdot 10^{24}$; Масса m: 419,25 г; Молярная масса M: 195 г/моль; Количество вещества n: 2,15 моль; Плотность ρ: 21,5 г/см³; Объем V: 19,5 см³.

Третий вариант

Вода

Дано:

Формула: H₂O

Количество вещества $n = 5$ моль

Плотность $\rho = 1,0$ г/см³

Перевод в СИ:

Количество вещества $n = 5$ моль

Плотность $\rho = 1,0 \cdot 10^3$ кг/м³

Найти:

Вещество, Число частиц N, Масса m, Молярная масса M, Объем V.

Решение:

1. Вещество с формулой H₂O — Вода.

2. Рассчитаем молярную массу (M) воды, используя округленные атомные массы: H ≈ 1 г/моль, O ≈ 16 г/моль.

$M(H_2O) = 2 \cdot 1 + 16 = 18$ г/моль.

3. Массу (m) находим по формуле $m = n \cdot M$:

$m = 5 \text{ моль} \cdot 18 \text{ г/моль} = 90$ г.

4. Число частиц (молекул) (N) находим по формуле $N = n \cdot N_A$:

$N = 5 \text{ моль} \cdot 6,02 \cdot 10^{23} \text{ моль}^{-1} = 3,01 \cdot 10^{24}$.

5. Объем (V) находим по формуле $V = \frac{m}{\rho}$:

$V = \frac{90 \text{ г}}{1,0 \text{ г/см}^3} = 90$ см³.

Ответ: Вещество: Вода; Формула: H₂O; Число частиц N: $3,01 \cdot 10^{24}$; Масса m: 90 г; Молярная масса M: 18 г/моль; Количество вещества n: 5 моль; Плотность ρ: 1,0 г/см³; Объем V: 90 см³.

Этиловый спирт

Дано:

Формула: C₂H₅OH

Масса $m = 92$ г

Плотность $\rho = 0,8$ г/см³

Перевод в СИ:

Масса $m = 92 \cdot 10^{-3}$ кг

Плотность $\rho = 0,8 \cdot 10^3$ кг/м³

Найти:

Вещество, Число частиц N, Молярная масса M, Количество вещества n, Объем V.

Решение:

1. Вещество с формулой C₂H₅OH — Этиловый спирт (этанол).

2. Рассчитаем молярную массу (M) этилового спирта (C ≈ 12 г/моль, H ≈ 1 г/моль, O ≈ 16 г/моль).

$M(C_2H_5OH) = 2 \cdot 12 + 6 \cdot 1 + 16 = 46$ г/моль.

3. Количество вещества (n) находим по формуле $n = \frac{m}{M}$:

$n = \frac{92 \text{ г}}{46 \text{ г/моль}} = 2$ моль.

4. Число частиц (N) находим по формуле $N = n \cdot N_A$:

$N = 2 \text{ моль} \cdot 6,02 \cdot 10^{23} \text{ моль}^{-1} = 1,204 \cdot 10^{24}$.

5. Объем (V) находим по формуле $V = \frac{m}{\rho}$:

$V = \frac{92 \text{ г}}{0,8 \text{ г/см}^3} = 115$ см³.

Ответ: Вещество: Этиловый спирт; Формула: C₂H₅OH; Число частиц N: $1,204 \cdot 10^{24}$; Масса m: 92 г; Молярная масса M: 46 г/моль; Количество вещества n: 2 моль; Плотность ρ: 0,8 г/см³; Объем V: 115 см³.

Бензол

Дано:

Формула: C₆H₆

Число частиц $N = 6,02 \cdot 10^{22}$

Плотность $\rho = 0,8$ г/см³

Перевод в СИ:

Число частиц $N = 6,02 \cdot 10^{22}$

Плотность $\rho = 0,8 \cdot 10^3$ кг/м³

Найти:

Вещество, Масса m, Молярная масса M, Количество вещества n, Объем V.

Решение:

1. Вещество с формулой C₆H₆ — Бензол.

2. Рассчитаем молярную массу (M) бензола (C ≈ 12 г/моль, H ≈ 1 г/моль).

$M(C_6H_6) = 6 \cdot 12 + 6 \cdot 1 = 78$ г/моль.

3. Количество вещества (n) находим по формуле $n = \frac{N}{N_A}$:

$n = \frac{6,02 \cdot 10^{22}}{6,02 \cdot 10^{23} \text{ моль}^{-1}} = 0,1$ моль.

4. Массу (m) находим по формуле $m = n \cdot M$:

$m = 0,1 \text{ моль} \cdot 78 \text{ г/моль} = 7,8$ г.

5. Объем (V) находим по формуле $V = \frac{m}{\rho}$:

$V = \frac{7,8 \text{ г}}{0,8 \text{ г/см}^3} = 9,75$ см³.

Ответ: Вещество: Бензол; Формула: C₆H₆; Число частиц N: $6,02 \cdot 10^{22}$; Масса m: 7,8 г; Молярная масса M: 78 г/моль; Количество вещества n: 0,1 моль; Плотность ρ: 0,8 г/см³; Объем V: 9,75 см³.

Ацетон

Дано:

Формула: C₃H₆O

Плотность $\rho = 0,8$ г/см³

Объем $V = 46,4$ см³

Перевод в СИ:

Плотность $\rho = 0,8 \cdot 10^3$ кг/м³

Объем $V = 46,4 \cdot 10^{-6}$ м³

Найти:

Вещество, Число частиц N, Масса m, Молярная масса M, Количество вещества n.

Решение:

1. Вещество с формулой C₃H₆O — Ацетон.

2. Рассчитаем молярную массу (M) ацетона (C ≈ 12 г/моль, H ≈ 1 г/моль, O ≈ 16 г/моль).

$M(C_3H_6O) = 3 \cdot 12 + 6 \cdot 1 + 16 = 58$ г/моль.

3. Массу (m) находим по формуле $m = \rho \cdot V$:

$m = 0,8 \text{ г/см}^3 \cdot 46,4 \text{ см}^3 = 37,12$ г.

4. Количество вещества (n) находим по формуле $n = \frac{m}{M}$:

$n = \frac{37,12 \text{ г}}{58 \text{ г/моль}} = 0,64$ моль.

5. Число частиц (N) находим по формуле $N = n \cdot N_A$:

$N = 0,64 \text{ моль} \cdot 6,02 \cdot 10^{23} \text{ моль}^{-1} \approx 3,85 \cdot 10^{23}$.

Ответ: Вещество: Ацетон; Формула: C₃H₆O; Число частиц N: $3,85 \cdot 10^{23}$; Масса m: 37,12 г; Молярная масса M: 58 г/моль; Количество вещества n: 0,64 моль; Плотность ρ: 0,8 г/см³; Объем V: 46,4 см³.