Номер 13, страница 30 - гдз по химии 9 класс учебник Еремин, Кузьменко

13. Хлор образует газообразные оксиды, в которых его валентность равна I и IV. Какой из оксидов легче хлора, а какой тяжелее?

Дано:

Валентность хлора в первом оксиде: I

Валентность хлора во втором оксиде: IV

Валентность кислорода в оксидах постоянна и равна II.

Найти:

Какой из оксидов легче хлора, а какой тяжелее?

Решение:

1. Сначала определим химические формулы оксидов хлора, зная валентности элементов. Валентность кислорода в оксидах всегда равна II.

- Для оксида, где хлор имеет валентность I, формула составляется следующим образом: $Cl_x^I O_y^{II}$. Наименьшее общее кратное для валентностей I и II равно 2. Тогда $x = 2/I = 2$, а $y = 2/II = 1$. Формула оксида: $Cl_2O$ (оксид хлора(I)).

- Для оксида, где хлор имеет валентность IV, формула составляется так: $Cl_x^{IV} O_y^{II}$. Наименьшее общее кратное для валентностей IV и II равно 4. Тогда $x = 4/IV = 1$, а $y = 4/II = 2$. Формула оксида: $ClO_2$ (диоксид хлора или оксид хлора(IV)).

2. Чтобы сравнить, какой газ легче, а какой тяжелее, нужно сравнить их молярные массы. Газообразный хлор состоит из двухатомных молекул $Cl_2$. Воспользуемся относительными атомными массами элементов из Периодической системы: $Ar(Cl) \approx 35.5$, $Ar(O) \approx 16$.

- Вычислим молярную массу молекулярного хлора $Cl_2$:

$M(Cl_2) = 2 \times Ar(Cl) = 2 \times 35.5 = 71$ г/моль.

- Вычислим молярную массу оксида хлора(I) $Cl_2O$:

$M(Cl_2O) = 2 \times Ar(Cl) + Ar(O) = 2 \times 35.5 + 16 = 71 + 16 = 87$ г/моль.

- Вычислим молярную массу оксида хлора(IV) $ClO_2$:

$M(ClO_2) = Ar(Cl) + 2 \times Ar(O) = 35.5 + 2 \times 16 = 35.5 + 32 = 67.5$ г/моль.

3. Теперь сравним молярные массы оксидов с молярной массой хлора.

- Сравниваем $M(ClO_2)$ и $M(Cl_2)$: $67.5 \text{ г/моль} < 71 \text{ г/моль}$. Это означает, что оксид хлора(IV) легче хлора.

- Сравниваем $M(Cl_2O)$ и $M(Cl_2)$: $87 \text{ г/моль} > 71 \text{ г/моль}$. Это означает, что оксид хлора(I) тяжелее хлора.

Ответ: Оксид хлора(IV) ($ClO_2$) легче хлора, а оксид хлора(I) ($Cl_2O$) тяжелее хлора.