Номер 4, страница 132 - гдз по химии 8 класс учебник Рудзитис, Фельдман

4. Дано уравнение реакции

$2Mg + O_2 = 2MgO$

Согласно этому уравнению по аналогии с таблицей 7 составьте таблицу, показывающую соотношения между массой реагирующих веществ в граммах, числом атомов и количеством вещества.

Дано:

Уравнение реакции горения магния: $2Mg + O_2 = 2MgO$

Найти:

Составить таблицу, показывающую соотношения между массой, количеством вещества и числом частиц для реагентов и продуктов реакции.

Решение:

Данное уравнение химической реакции показывает, что 2 атома магния (Mg) реагируют с 1 молекулой кислорода (O₂) с образованием 2 формульных единиц оксида магния (MgO). Коэффициенты в уравнении (2, 1, 2) задают стехиометрические соотношения между участниками реакции.

Соотношение количеств вещества ($n$)

Из уравнения реакции следует, что количества веществ магния, кислорода и оксида магния соотносятся как $n(Mg) : n(O_2) : n(MgO) = 2 : 1 : 2$. Для расчетов в таблице примем количества веществ, равные их коэффициентам: $n(Mg) = 2$ моль, $n(O_2) = 1$ моль, $n(MgO) = 2$ моль.

Соотношение числа частиц ($N$)

Число частиц (атомов, молекул, формульных единиц) связано с количеством вещества через постоянную Авогадро $N_A \approx 6.02 \cdot 10^{23}$ моль⁻¹ по формуле $N = n \cdot N_A$.

Число атомов магния: $N(Mg) = 2 \text{ моль} \cdot N_A = 2 \cdot 6.02 \cdot 10^{23} \approx 12.04 \cdot 10^{23}$ атомов.

Число молекул кислорода: $N(O_2) = 1 \text{ моль} \cdot N_A = 6.02 \cdot 10^{23}$ молекул.

Число формульных единиц оксида магния: $N(MgO) = 2 \text{ моль} \cdot N_A = 2 \cdot 6.02 \cdot 10^{23} \approx 12.04 \cdot 10^{23}$ формульных единиц.

Соотношение масс ($m$)

Масса вещества рассчитывается по формуле $m = n \cdot M$, где $M$ — молярная масса.

Найдем молярные массы, используя относительные атомные массы из Периодической таблицы (округленные): $Ar(Mg) = 24$, $Ar(O) = 16$.

Молярная масса магния: $M(Mg) = 24$ г/моль.

Молярная масса кислорода: $M(O_2) = 2 \cdot 16 = 32$ г/моль.

Молярная масса оксида магния: $M(MgO) = 24 + 16 = 40$ г/моль.

Рассчитаем массы для взятых количеств веществ:

Масса магния: $m(Mg) = 2 \text{ моль} \cdot 24 \text{ г/моль} = 48$ г.

Масса кислорода: $m(O_2) = 1 \text{ моль} \cdot 32 \text{ г/моль} = 32$ г.

Масса оксида магния: $m(MgO) = 2 \text{ моль} \cdot 40 \text{ г/моль} = 80$ г.

Согласно закону сохранения массы, масса реагентов ($48 \text{ г} + 32 \text{ г} = 80 \text{ г}$) равна массе продуктов ($80 \text{ г}$).

Сведем полученные данные в итоговую таблицу.

Ответ:

Таблица соотношений для реакции $2Mg + O_2 = 2MgO$: