Номер 5, страница 94 - гдз по химии 8 класс учебник Оспанова, Аухадиева

5. Шары А, В и С наполнены углекислым газом, водородом и азотом соответственно. Какой шар заполнен каким газом?

Для того чтобы определить, какой газ находится в каждом шаре, нужно сравнить плотность газов с плотностью воздуха. Поведение шара в воздухе определяется законом Архимеда: если средняя плотность шара (газ внутри плюс материал оболочки) меньше плотности воздуха, шар будет подниматься; если больше — опускаться; если плотности равны — шар будет находиться в равновесии (парить). При одинаковых температуре и давлении плотность газа прямо пропорциональна его молярной массе. Поэтому для решения задачи сравним молярные массы газов со средней молярной массой воздуха, которая составляет примерно $M(\text{воздуха}) \approx 29 \text{ г/моль}$.

Молярные массы газов, о которых идет речь в задаче: водород ($H_2$) - $M(H_2) \approx 2 \text{ г/моль}$; азот ($N_2$) - $M(N_2) \approx 28 \text{ г/моль}$; углекислый газ ($CO_2$) - $M(CO_2) = 12 + 2 \cdot 16 = 44 \text{ г/моль}$.

На рисунке видно, что шар А поднимается вверх. Это означает, что он наполнен газом, который значительно легче воздуха. Сравнивая молярные массы, мы видим, что водород является самым легким газом ($M(H_2) \ll M(\text{воздуха})$), поэтому именно он заставит шар подниматься.

Ответ: Шар А наполнен водородом.

Шар B завис в воздухе (парит). Такое поведение характерно для шара, средняя плотность которого примерно равна плотности окружающего воздуха. Молярная масса азота ($M(N_2) \approx 28 \text{ г/моль}$) очень близка к средней молярной массе воздуха ($M(\text{воздуха}) \approx 29 \text{ г/моль}$), поэтому шар, наполненный азотом, будет вести себя подобным образом.

Ответ: Шар B наполнен азотом.

Шар C опускается на пол, что указывает на то, что он наполнен газом, который тяжелее воздуха. Углекислый газ является самым тяжелым из трех газов ($M(CO_2) > M(\text{воздуха})$), поэтому шар с этим газом будет опускаться вниз.

Ответ: Шар С наполнен углекислым газом.