Номер 3, страница 27 - гдз по химии 8 класс учебник Оспанова, Аухадиева

3. Объясните, не противоречат ли закону сохранения массы веществ следующие факты:

а) при сжигании дров в печи или на костре остается небольшая куча золы, масса которой значительно меньше использованных дров;

б) масса проржавевшего ведра может оказаться несколько больше, чем масса такого же нового ведра.

а) Данный факт не противоречит закону сохранения массы веществ. Закон сохранения массы гласит, что масса веществ, вступивших в химическую реакцию, равна массе веществ, образовавшихся в результате реакции.

Горение дров — это химическая реакция, в которой участвуют не только дрова, но и кислород ($O_2$) из воздуха. Продуктами этой реакции являются не только твердая зола, но и газообразные вещества — углекислый газ ($CO_2$) и водяной пар ($H_2O$), которые улетучиваются в атмосферу.

Поскольку мы взвешиваем только твердый остаток (золу), а масса улетевших газов не учитывается, кажется, что масса уменьшилась. Однако если бы мы провели реакцию в замкнутом сосуде и взвесили все продукты реакции (золу, углекислый газ и водяной пар), их общая масса была бы равна сумме масс исходных дров и кислорода, вступившего в реакцию.

Уравнение баланса масс выглядит так: $m_{дров} + m_{кислорода} = m_{золы} + m_{углекислого\ газа} + m_{водяного\ пара}$

Ответ: Кажущееся уменьшение массы при сжигании дров объясняется тем, что в ходе реакции образуются газообразные продукты (углекислый газ и водяной пар), которые улетучиваются в атмосферу и не учитываются при взвешивании золы. Закон сохранения массы не нарушается, так как он учитывает массы всех реагентов и продуктов.

б) Этот факт также не противоречит закону сохранения массы веществ. Ржавление — это химический процесс окисления железа, из которого сделано ведро. В этой реакции железо ($Fe$) взаимодействует с кислородом ($O_2$), содержащимся в воздухе (обычно в присутствии воды).

В результате образуется новое вещество — ржавчина, которая представляет собой оксид железа (например, $Fe_2O_3$). Таким образом, к массе исходного железа в ведре добавляется масса кислорода из воздуха, который вступил в реакцию.

Масса проржавевшего ведра — это сумма массы первоначального железа и массы присоединившегося к нему кислорода. $m_{проржавевшего\ ведра} = m_{железа} + m_{кислорода}$

Поскольку в реакции участвует вещество из окружающей среды (кислород), масса твердого объекта увеличивается. Закон сохранения массы при этом соблюдается: суммарная масса реагентов (железа и кислорода) равна массе получившегося продукта (оксида железа).

Ответ: Увеличение массы проржавевшего ведра объясняется тем, что железо химически соединяется с кислородом из воздуха. Масса присоединившегося кислорода добавляется к массе ведра, поэтому его итоговая масса становится больше. Закон сохранения массы не нарушается.