Номер 2, страница 67 - гдз по химии 8 класс учебник Рудзитис, Фельдман

2. В реторту насыпали порошок цинка, закрыли газоотводную трубку зажимом, реторту взвесили и содержимое прокалили. Когда реторта остыла, её вновь взвесили. Изменилась ли её масса и почему? Затем открыли зажим. Остались ли чашки весов в равновесии и почему?

Данная задача рассматривается в два этапа.

1. Изменение массы реторты после прокаливания до открытия зажима.

Когда порошок цинка прокаливают, он вступает в химическую реакцию с кислородом, находящимся в воздухе внутри реторты. Происходит реакция горения цинка с образованием оксида цинка: $$ 2Zn + O_2 \rightarrow 2ZnO $$ Поскольку газоотводная трубка была закрыта зажимом, реторта представляет собой замкнутую (изолированную) систему. Это означает, что нет обмена веществом с окружающей средой. Согласно закону сохранения массы, масса всех веществ в замкнутой системе остается постоянной в ходе химических реакций. Атомы цинка и кислорода просто перегруппировались, образовав новое вещество, но их общее количество и, следовательно, общая масса внутри реторты не изменились.

Ответ: Масса реторты с содержимым не изменится. Это объясняется законом сохранения массы, так как реакция протекала в замкнутой системе, где общая масса реагентов и продуктов остается постоянной.

2. Равновесие весов после открытия зажима.

В процессе реакции часть газообразного кислорода ($O_2$), который находился в реторте, была израсходована на образование твердого оксида цинка ($ZnO$). Это привело к уменьшению общего количества газа в реторте. После того как реторта остыла до начальной температуры, давление внутри нее стало значительно ниже, чем атмосферное давление снаружи.

Когда зажим открыли, возникшая разность давлений заставила наружный воздух засасываться внутрь реторты до тех пор, пока давление внутри не сравнялось с атмосферным. Таким образом, в реторту поступила дополнительная порция воздуха из окружающей среды, что привело к увеличению общей массы системы "реторта + содержимое". Следовательно, чаша весов, на которой стоит реторта, опустится.

Ответ: Чашки весов не останутся в равновесии. Масса реторты увеличится, так как из-за пониженного давления, возникшего в результате химической реакции (расходования кислорода), в нее войдет воздух из атмосферы.