Страница 52 - гдз по химии 8 класс учебник Рудзитис, Фельдман

4. Что означают записи: $4H$, $2H_2$, $HgO$, $5FeS$, $3H_2SO_4$?

В химии для обозначения веществ, их состава и количества используют химические символы, формулы, индексы и коэффициенты. Разберем каждую запись подробно.

4H

Эта запись обозначает четыре отдельных атома водорода. Здесь:

• H — химический символ элемента водорода.
• 4 — это коэффициент, который ставится перед символом элемента и показывает количество отдельных, не связанных между собой атомов.

Ответ: Четыре несвязанных атома водорода.

2H₂

Эта запись обозначает две молекулы водорода. Здесь:

• $H_2$ — химическая формула молекулы водорода. Водород в виде простого вещества существует в виде двухатомных молекул.
• Индекс 2 (маленькая цифра справа внизу) показывает, что молекула состоит из двух атомов водорода, соединенных химической связью.
• Коэффициент 2 перед формулой показывает, что имеется две такие молекулы.

Таким образом, всего эта запись описывает $2 \times 2 = 4$ атома водорода, сгруппированных в две молекулы.

Ответ: Две молекулы водорода.

HgO

Эта запись обозначает одну формульную единицу оксида ртути(II). Здесь:

• HgO — химическая формула сложного вещества, оксида ртути(II).
• Она показывает, что в состав формульной единицы входит один атом ртути (Hg) и один атом кислорода (O).
• Индексы и коэффициент, равные единице, в химических формулах обычно не пишутся.

Ответ: Одна формульная единица оксида ртути(II).

5FeS

Эта запись обозначает пять формульных единиц сульфида железа(II). Здесь:

• FeS — химическая формула сульфида железа(II), которая показывает качественный (состоит из железа Fe и серы S) и количественный (соотношение атомов 1:1) состав вещества.
• Коэффициент 5 перед формулой показывает, что имеется пять таких формульных единиц.

Всего эта запись описывает 5 атомов железа и 5 атомов серы.

Ответ: Пять формульных единиц сульфида железа(II).

3H₂SO₄

Эта запись обозначает три молекулы серной кислоты. Здесь:

• $H_2SO_4$ — химическая формула серной кислоты.
• Индексы показывают, что одна молекула серной кислоты состоит из двух атомов водорода (H), одного атома серы (S) и четырех атомов кислорода (O).
• Коэффициент 3 перед формулой показывает, что имеется три такие молекулы.

Всего эта запись описывает $3 \times 2 = 6$ атомов водорода, $3 \times 1 = 3$ атома серы и $3 \times 4 = 12$ атомов кислорода.

Ответ: Три молекулы серной кислоты.

5. Заполните таблицу.

Вещество

Качественный состав

Количественный состав

$KMnO_4$

$H_2SO_4$

Решение

Для того чтобы заполнить таблицу, необходимо проанализировать химические формулы представленных веществ. Качественный состав описывает, из атомов каких химических элементов состоит вещество. Количественный состав описывает, сколько атомов каждого элемента содержится в одной молекуле (или формульной единице) вещества, что отражено в индексах химической формулы.

• Для вещества $KMnO_4$ (перманганат калия):
  Качественный состав: формула содержит символы химических элементов K (калий), Mn (марганец) и O (кислород).
  Количественный состав: в одной формульной единице содержится 1 атом калия (индекс 1 не пишется), 1 атом марганца (индекс 1 не пишется) и 4 атома кислорода.

• Для вещества $H_2SO_4$ (серная кислота):
  Качественный состав: формула содержит символы химических элементов H (водород), S (сера) и O (кислород).
  Количественный состав: в одной молекуле содержится 2 атома водорода, 1 атом серы (индекс 1 не пишется) и 4 атома кислорода.

Ответ:

6. Сравните качественный и количественный состав:

а) сернистого газа $SO_2$ и серного ангидрида $SO_3$;

б) угарного газа $CO$ и углекислого газа $CO_2$.

а) Сравнение качественного и количественного состава сернистого газа ($SO_2$) и серного ангидрида ($SO_3$).

Качественный состав (из каких химических элементов состоят вещества) у сернистого газа и серного ангидрида одинаков. Молекулы обоих веществ образованы атомами двух элементов: серы ($S$) и кислорода ($O$).

Количественный состав (сколько атомов каждого элемента в молекуле) у этих веществ различается. Молекула сернистого газа ($SO_2$) содержит один атом серы и два атома кислорода. Соотношение атомов $S:O$ равно $1:2$. Молекула серного ангидрида ($SO_3$) содержит один атом серы и три атома кислорода. Соотношение атомов $S:O$ равно $1:3$.

Ответ: Качественный состав $SO_2$ и $SO_3$ одинаков (оба состоят из атомов серы и кислорода), а количественный состав различен (соотношение атомов серы и кислорода в $SO_2$ составляет $1:2$, а в $SO_3$ — $1:3$).

б) Сравнение качественного и количественного состава угарного газа ($CO$) и углекислого газа ($CO_2$).

Качественный состав угарного газа и углекислого газа одинаков. Оба вещества состоят из атомов двух химических элементов: углерода ($C$) и кислорода ($O$).

Количественный состав этих веществ различен. Молекула угарного газа ($CO$) состоит из одного атома углерода и одного атома кислорода. Соотношение атомов $C:O$ равно $1:1$. Молекула углекислого газа ($CO_2$) состоит из одного атома углерода и двух атомов кислорода. Соотношение атомов $C:O$ равно $1:2$.

Ответ: Качественный состав $CO$ и $CO_2$ одинаков (оба состоят из атомов углерода и кислорода), а количественный состав различен (соотношение атомов углерода и кислорода в $CO$ составляет $1:1$, а в $CO_2$ — $1:2$).

7. Состав вещества отражает формула $K_2SO_4$. Определите:

а) суммарное число атомов в молекуле;

б) число химических элементов, входящих в состав вещества;

в) число атомов каждого химического элемента в веществе.

Дано:

Химическая формула вещества: $K_2SO_4$ (сульфат калия).

Найти:

а) суммарное число атомов в молекуле (формульной единице);

б) число химических элементов, входящих в состав вещества;

в) число атомов каждого химического элемента в веществе.

Решение:

Проанализируем химическую формулу сульфата калия $K_2SO_4$. В химических формулах индексы (маленькие цифры справа внизу от символа элемента) показывают количество атомов данного элемента в одной формульной единице вещества.

а) суммарное число атомов в молекуле

Для нахождения суммарного числа атомов необходимо сложить количество атомов каждого элемента, входящего в состав формульной единицы.

Число атомов калия (K) равно 2 (индекс у K).

Число атомов серы (S) равно 1 (если индекс отсутствует, он принимается за 1).

Число атомов кислорода (O) равно 4 (индекс у O).

Суммарное число атомов = $2 + 1 + 4 = 7$.

Ответ: 7 атомов.

б) число химических элементов, входящих в состав вещества

Чтобы определить число химических элементов, нужно посчитать количество уникальных символов элементов в формуле. В формуле $K_2SO_4$ присутствуют символы трех элементов:

1. K – Калий

2. S – Сера

3. O – Кислород

Следовательно, в состав вещества входят 3 химических элемента.

Ответ: 3 химических элемента.

в) число атомов каждого химического элемента в веществе

Количество атомов каждого элемента в одной формульной единице вещества определяется соответствующим индексом в химической формуле $K_2SO_4$.

- Число атомов калия (K) – 2.

- Число атомов серы (S) – 1.

- Число атомов кислорода (O) – 4.

Ответ: 2 атома калия, 1 атом серы, 4 атома кислорода.

8. В каких массовых отношениях следует взять алюминий и серу, чтобы получить соединение, в котором на каждые два атома Al приходится три атома S?

Дано:

Соотношение числа атомов в соединении: $N(Al) : N(S) = 2 : 3$.
Относительная атомная масса алюминия: $A_r(Al) \approx 27$.
Относительная атомная масса серы: $A_r(S) \approx 32$.

Найти:

Массовое отношение $m(Al) : m(S)$ — ?

Решение:

Исходя из условия, что в соединении на каждые два атома алюминия (Al) приходится три атома серы (S), химическая формула этого соединения — сульфид алюминия $Al_2S_3$.

Чтобы найти массовое отношение элементов, необходимо вычислить отношение суммарной массы атомов алюминия к суммарной массе атомов серы в одной формульной единице соединения.

1. Найдем массу двух атомов алюминия, используя его относительную атомную массу ($A_r$):
$m(2Al) = 2 \times A_r(Al) = 2 \times 27 = 54$ (атомных единиц массы).

2. Найдем массу трех атомов серы, используя ее относительную атомную массу:
$m(3S) = 3 \times A_r(S) = 3 \times 32 = 96$ (атомных единиц массы).

3. Составим отношение полученных масс:
$m(Al) : m(S) = 54 : 96$.

4. Упростим это отношение, разделив обе части на их наибольший общий делитель. Наибольший общий делитель для 54 и 96 равен 6.
$54 \div 6 = 9$
$96 \div 6 = 16$

Таким образом, искомое массовое отношение составляет 9:16.

Ответ: Чтобы получить соединение, в котором на каждые два атома Al приходится три атома S, алюминий и серу следует взять в массовом отношении $9:16$.

9.* Два друга, Петя и Вова, только начали изучать химию. Петя предложил другу перевести на химический язык и записать с помощью обозначений следующее:

1) три молекулы простого вещества, каждая из которых состоит из трёх атомов кислорода;

$3O_3$

2) две формульные единицы сложного вещества, каждая из которых состоит из одного атома серебра, одного атома азота и трёх атомов кислорода.

$2AgNO_3$

Что должен был написать Вова?

1) три молекулы простого вещества, каждая из которых состоит из трёх атомов кислорода;

Чтобы записать данное выражение на химическом языке, необходимо следовать определённым правилам.
Во-первых, определяем химический элемент. Речь идёт о кислороде, его химический символ — O.
Во-вторых, составляем формулу молекулы вещества. По условию, каждая молекула состоит из трёх атомов кислорода. Количество атомов в молекуле указывается нижним индексом после символа элемента. Таким образом, формула молекулы этого простого вещества (озона) — $O_3$.
В-третьих, указываем количество молекул. В условии сказано, что их три. Количество молекул (или других формульных единиц) обозначается коэффициентом — цифрой, которая ставится перед химической формулой.
Соединив всё вместе, получаем итоговую запись.

Ответ: $3O_3$.

2) две формульные единицы сложного вещества, каждая из которых состоит из одного атома серебра, одного атома азота и трёх атомов кислорода.

Для записи этого сложного вещества с помощью химических обозначений необходимо выполнить следующие действия.
Во-первых, определяем химические символы элементов, входящих в состав вещества: серебро — Ag, азот — N, кислород — O.
Во-вторых, составляем химическую формулу одной формульной единицы. По условию, она содержит один атом серебра, один атом азота и три атома кислорода. При написании формул солей принято сначала указывать символ металла (катиона), а затем — кислотного остатка (аниона). В данном случае это будет серебро (Ag), а затем группа из азота и кислорода ($NO_3$). Индекс 1 в формулах не пишется. Получаем формулу нитрата серебра — $AgNO_3$.
В-третьих, указываем количество формульных единиц. По условию их две, значит, коэффициент перед формулой будет равен 2.
Таким образом, итоговая запись будет выглядеть следующим образом.

Ответ: $2AgNO_3$.