Страница 9 - гдз по химии 8 класс задачник Кузнецова, Левкин

1-30. Запишите химические формулы веществ, если известно, что их молекулы состоят:

а) из двух атомов азота и одного атома кислорода; $N_2O$

б) из трех атомов углерода и восьми атомов водорода; $C_3H_8$

в) из двух атомов хлора и семи атомов кислорода; $Cl_2O_7$

г) из четырех атомов водорода, двух атомов фосфора и семи атомов кислорода. $H_4P_2O_7$

а) Для написания химической формулы вещества, молекула которого состоит из двух атомов азота и одного атома кислорода, используются символы химических элементов и подстрочные индексы. Символ азота – N, символ кислорода – O. Два атома азота обозначаются как $N_2$, а один атом кислорода – как O (индекс 1 в химических формулах обычно не пишется). По правилам составления формул оксидов, на первом месте пишется элемент с меньшей электроотрицательностью, в данном случае это азот. Таким образом, искомая формула вещества – $N_2O$.

Ответ: $N_2O$.

б) Молекула вещества состоит из трех атомов углерода и восьми атомов водорода. Символ углерода – C, символ водорода – H. Три атома углерода записываются как $C_3$, а восемь атомов водорода – как $H_8$. В формулах органических соединений, к которым относятся углеводороды, принято сначала указывать атомы углерода, а затем атомы водорода. Таким образом, химическая формула вещества – $C_3H_8$.

Ответ: $C_3H_8$.

в) Молекула вещества состоит из двух атомов хлора и семи атомов кислорода. Символ хлора – Cl, символ кислорода – O. Два атома хлора обозначаются как $Cl_2$, а семь атомов кислорода – как $O_7$. Хлор менее электроотрицателен, чем кислород, поэтому в формуле оксида хлора он ставится на первое место. Следовательно, химическая формула – $Cl_2O_7$.

Ответ: $Cl_2O_7$.

г) Молекула вещества состоит из четырех атомов водорода, двух атомов фосфора и семи атомов кислорода. Химические символы: водород – H, фосфор – P, кислород – O. Четыре атома водорода записываются как $H_4$, два атома фосфора – как $P_2$, и семь атомов кислорода – как $O_7$. Данный состав соответствует кислоте. В формулах кислородсодержащих кислот принято записывать на первом месте водород, затем кислотообразующий элемент (в данном случае фосфор), и в конце – кислород. Таким образом, искомая химическая формула – $H_4P_2O_7$.

Ответ: $H_4P_2O_7$.

1-31. Определите, сколько атомов каждого из элементов содержится в молекулах, состав которых выражен формулами:

$SO_3,$ $C_3H_8,$ $C_{12}H_{22}O_{11},$ $Cl_2O_7,$
$NO_2,$ $C_6H_6,$ $C_2H_6O,$ $B_2H_6.$

Дано:

Количество вещества ($ \nu $) для каждого соединения = 1 моль

Постоянная Авогадро ($N_A$) $ \approx 6.022 \times 10^{23} \text{ моль}^{-1}$

Формулы веществ: SO₃, C₃H₈, C₁₂H₂₂O₁₁, Cl₂O₇, NO₂, C₆H₆, C₂H₆O, B₂H₆

Найти:

Число атомов ($N$) каждого химического элемента в 1 моль каждого вещества.

Решение:

Согласно определению, 1 моль любого вещества содержит число частиц (в данном случае молекул), равное постоянной Авогадро ($N_A$). Чтобы найти число атомов каждого элемента в 1 моль вещества, необходимо умножить число атомов этого элемента в одной молекуле (определяется по индексу в химической формуле) на постоянную Авогадро.

Общая формула для расчета: $N(\text{элемента}) = \nu \times N_A \times i$, где $i$ — индекс элемента в химической формуле молекулы. Так как по условию $ \nu = 1 \text{ моль}$, формула принимает вид: $N(\text{элемента}) = N_A \times i$.

SO₃

В одной молекуле оксида серы(VI) (SO₃) содержится 1 атом серы (S) и 3 атома кислорода (O).

Число атомов серы: $N(\text{S}) = 1 \times N_A = 1 \times 6.022 \times 10^{23} = 6.022 \times 10^{23}$ атомов.

Число атомов кислорода: $N(\text{O}) = 3 \times N_A = 3 \times 6.022 \times 10^{23} = 1.8066 \times 10^{24}$ атомов.

Ответ: в 1 моль SO₃ содержится $6.022 \times 10^{23}$ атомов серы и $1.8066 \times 10^{24}$ атомов кислорода.

C₃H₈

В одной молекуле пропана (C₃H₈) содержится 3 атома углерода (C) и 8 атомов водорода (H).

Число атомов углерода: $N(\text{C}) = 3 \times N_A = 3 \times 6.022 \times 10^{23} = 1.8066 \times 10^{24}$ атомов.

Число атомов водорода: $N(\text{H}) = 8 \times N_A = 8 \times 6.022 \times 10^{23} = 4.8176 \times 10^{24}$ атомов.

Ответ: в 1 моль C₃H₈ содержится $1.8066 \times 10^{24}$ атомов углерода и $4.8176 \times 10^{24}$ атомов водорода.

C₁₂H₂₂O₁₁

В одной молекуле сахарозы (C₁₂H₂₂O₁₁) содержится 12 атомов углерода (C), 22 атома водорода (H) и 11 атомов кислорода (O).

Число атомов углерода: $N(\text{C}) = 12 \times N_A = 12 \times 6.022 \times 10^{23} = 7.2264 \times 10^{24}$ атомов.

Число атомов водорода: $N(\text{H}) = 22 \times N_A = 22 \times 6.022 \times 10^{23} \approx 1.325 \times 10^{25}$ атомов.

Число атомов кислорода: $N(\text{O}) = 11 \times N_A = 11 \times 6.022 \times 10^{23} \approx 6.624 \times 10^{24}$ атомов.

Ответ: в 1 моль C₁₂H₂₂O₁₁ содержится $7.2264 \times 10^{24}$ атомов углерода, $1.325 \times 10^{25}$ атомов водорода и $6.624 \times 10^{24}$ атомов кислорода.

Cl₂O₇

В одной молекуле оксида хлора(VII) (Cl₂O₇) содержится 2 атома хлора (Cl) и 7 атомов кислорода (O).

Число атомов хлора: $N(\text{Cl}) = 2 \times N_A = 2 \times 6.022 \times 10^{23} = 1.2044 \times 10^{24}$ атомов.

Число атомов кислорода: $N(\text{O}) = 7 \times N_A = 7 \times 6.022 \times 10^{23} = 4.2154 \times 10^{24}$ атомов.

Ответ: в 1 моль Cl₂O₇ содержится $1.2044 \times 10^{24}$ атомов хлора и $4.2154 \times 10^{24}$ атомов кислорода.

NO₂

В одной молекуле оксида азота(IV) (NO₂) содержится 1 атом азота (N) и 2 атома кислорода (O).

Число атомов азота: $N(\text{N}) = 1 \times N_A = 1 \times 6.022 \times 10^{23} = 6.022 \times 10^{23}$ атомов.

Число атомов кислорода: $N(\text{O}) = 2 \times N_A = 2 \times 6.022 \times 10^{23} = 1.2044 \times 10^{24}$ атомов.

Ответ: в 1 моль NO₂ содержится $6.022 \times 10^{23}$ атомов азота и $1.2044 \times 10^{24}$ атомов кислорода.

C₆H₆

В одной молекуле бензола (C₆H₆) содержится 6 атомов углерода (C) и 6 атомов водорода (H).

Число атомов углерода: $N(\text{C}) = 6 \times N_A = 6 \times 6.022 \times 10^{23} = 3.6132 \times 10^{24}$ атомов.

Число атомов водорода: $N(\text{H}) = 6 \times N_A = 6 \times 6.022 \times 10^{23} = 3.6132 \times 10^{24}$ атомов.

Ответ: в 1 моль C₆H₆ содержится $3.6132 \times 10^{24}$ атомов углерода и $3.6132 \times 10^{24}$ атомов водорода.

C₂H₆O

В одной молекуле этанола (C₂H₆O) содержится 2 атома углерода (C), 6 атомов водорода (H) и 1 атом кислорода (O).

Число атомов углерода: $N(\text{C}) = 2 \times N_A = 2 \times 6.022 \times 10^{23} = 1.2044 \times 10^{24}$ атомов.

Число атомов водорода: $N(\text{H}) = 6 \times N_A = 6 \times 6.022 \times 10^{23} = 3.6132 \times 10^{24}$ атомов.

Число атомов кислорода: $N(\text{O}) = 1 \times N_A = 1 \times 6.022 \times 10^{23} = 6.022 \times 10^{23}$ атомов.

Ответ: в 1 моль C₂H₆O содержится $1.2044 \times 10^{24}$ атомов углерода, $3.6132 \times 10^{24}$ атомов водорода и $6.022 \times 10^{23}$ атомов кислорода.

B₂H₆

В одной молекуле диборана (B₂H₆) содержится 2 атома бора (B) и 6 атомов водорода (H).

Число атомов бора: $N(\text{B}) = 2 \times N_A = 2 \times 6.022 \times 10^{23} = 1.2044 \times 10^{24}$ атомов.

Число атомов водорода: $N(\text{H}) = 6 \times N_A = 6 \times 6.022 \times 10^{23} = 3.6132 \times 10^{24}$ атомов.

Ответ: в 1 моль B₂H₆ содержится $1.2044 \times 10^{24}$ атомов бора и $3.6132 \times 10^{24}$ атомов водорода.

1-32. Найдите в периодической системе и запишите, используя принятые обозначения, относительные атомные массы следующих элементов:

Li, Mg, Al, S, Cl, Ca.

Относительная атомная масса ($A_r$) — это безразмерная величина, значение которой для каждого химического элемента приведено в Периодической системе химических элементов Д. И. Менделеева. Для проведения расчетов значения относительных атомных масс обычно округляют до целых чисел. Исключением, как правило, является хлор.

Li

Находим в периодической системе литий (Li). Его точная относительная атомная масса составляет 6,941. Округляя до целого числа, получаем 7.

Ответ: $A_r(\text{Li}) = 7$.

Mg

Находим в периодической системе магний (Mg). Его точная относительная атомная масса составляет 24,305. Округляя до целого числа, получаем 24.

Ответ: $A_r(\text{Mg}) = 24$.

Al

Находим в периодической системе алюминий (Al). Его точная относительная атомная масса составляет 26,982. Округляя до целого числа, получаем 27.

Ответ: $A_r(\text{Al}) = 27$.

S

Находим в периодической системе серу (S). Ее точная относительная атомная масса составляет 32,06. Округляя до целого числа, получаем 32.

Ответ: $A_r(\text{S}) = 32$.

Cl

Находим в периодической системе хлор (Cl). Его точная относительная атомная масса составляет 35,453. Для хлора принято использовать значение, округленное до десятых.

Ответ: $A_r(\text{Cl}) = 35,5$.

Ca

Находим в периодической системе кальций (Ca). Его точная относительная атомная масса составляет 40,078. Округляя до целого числа, получаем 40.

Ответ: $A_r(\text{Ca}) = 40$.