Домашний эксперимент, страница 31 - гдз по химии 8 класс учебник Оспанова, Аухадиева

Составление моделей молекул

Слепите из пластилина 3–4 молекулы водорода $H_2$ и азота $N_2$. На моделях произведите перегруппировку атомов, отражая ход реакции между водородом и азотом с образованием аммиака $NH_3$. Учитывайте, что все атомы должны быть использованы и лишних остаться не должно. Заметьте, сколько моделей молекул аммиака образовалось, сколько молекул азота и водорода понадобилось. Составьте уравнение реакции.

Для решения этой задачи по составлению моделей молекул, необходимо определить правильное соотношение реагентов (водорода и азота) для получения продукта (аммиака) без остатка атомов.

Решение:

1. Анализ состава молекул.

Для начала определим, из каких атомов состоят данные молекулы:

• Молекула водорода ($H_2$) состоит из двух атомов водорода (H).
• Молекула азота ($N_2$) состоит из двух атомов азота (N).
• Молекула аммиака ($NH_3$) состоит из одного атома азота (N) и трёх атомов водорода (H).

2. Моделирование реакции.

Наша цель — скомбинировать исходные молекулы $H_2$ и $N_2$ так, чтобы после перегруппировки их атомов получились только молекулы $NH_3$ и не осталось "лишних" атомов.

Возьмем для начала одну молекулу азота $N_2$. Она содержит два атома азота. Поскольку каждый атом азота входит в состав одной молекулы аммиака $NH_3$, из двух атомов азота мы можем собрать две молекулы аммиака.

Для создания двух молекул аммиака ($NH_3$) нам понадобится:

• 2 атома азота (которые у нас есть из одной молекулы $N_2$).
• $2 \times 3 = 6$ атомов водорода.

Атомы водорода мы берем из молекул водорода ($H_2$), каждая из которых поставляет по 2 атома. Чтобы получить 6 атомов водорода, нам потребуется взять $6 / 2 = 3$ молекулы водорода $H_2$.

Таким образом, мы нашли минимальное соотношение молекул, при котором реакция протекает без остатка: 1 молекула азота ($N_2$) и 3 молекулы водорода ($H_2$).

Сколько моделей молекул аммиака образовалось?

В ходе реакции из 1 молекулы азота и 3 молекул водорода образуется 2 молекулы аммиака. Все атомы (2 атома азота и 6 атомов водорода) полностью используются.

Ответ: Образовалось 2 модели молекул аммиака.

Сколько молекул азота и водорода понадобилось?

Для того, чтобы все атомы были использованы без остатка, понадобилась 1 молекула азота и 3 молекулы водорода.

Ответ: Понадобилось 1 молекула азота и 3 молекулы водорода.

Составьте уравнение реакции.

Уравнение химической реакции записывается на основе найденного соотношения молекул. Коэффициенты перед формулами веществ показывают, сколько молекул вступает в реакцию и образуется в результате нее.

1 молекула $N_2$ + 3 молекулы $H_2$ → 2 молекулы $NH_3$

Ответ: $N_2 + 3H_2 \rightarrow 2NH_3$