Номер 4, страница 30 - гдз по химии 9 класс учебник Еремин, Кузьменко

4. Найдите относительную плотность по гелию следующих газов: $H_2$, $CH_4$, $N_2$, $O_2$, $SO_2$.

Дано:

Газы: $H_2$ (водород), $CH_4$ (метан), $N_2$ (азот), $O_2$ (кислород), $SO_2$ (диоксид серы).

Газ для сравнения: Гелий ($He$).

Найти:

Относительную плотность каждого газа по гелию: $D_{He}(H_2)$, $D_{He}(CH_4)$, $D_{He}(N_2)$, $D_{He}(O_2)$, $D_{He}(SO_2)$.

Решение:

Относительная плотность одного газа по другому ($D$) — это безразмерная величина, которая показывает, во сколько раз один газ тяжелее или легче другого. Она равна отношению их молярных масс ($M$).

Формула для расчета относительной плотности газа A по газу B:

$D_{B}(A) = \frac{M(A)}{M(B)}$

В данной задаче в качестве газа B выступает гелий ($He$). Для расчетов нам понадобятся молярные массы, которые мы определим с помощью периодической таблицы химических элементов. Относительные атомные массы элементов округлим до целых чисел: $Ar(H) = 1$, $Ar(C) = 12$, $Ar(N) = 14$, $Ar(O) = 16$, $Ar(S) = 32$, $Ar(He) = 4$. Молярная масса численно равна относительной молекулярной массе и измеряется в г/моль.

Молярная масса гелия:

$M(He) = 4$ г/моль.

Рассчитаем относительную плотность по гелию для каждого из заданных газов.

H₂

1. Вычисляем молярную массу молекулярного водорода ($H_2$):

$M(H_2) = 2 \cdot Ar(H) = 2 \cdot 1 = 2$ г/моль.

2. Вычисляем относительную плотность водорода по гелию:

$D_{He}(H_2) = \frac{M(H_2)}{M(He)} = \frac{2 \text{ г/моль}}{4 \text{ г/моль}} = 0.5$

Ответ: 0.5

CH₄

1. Вычисляем молярную массу метана ($CH_4$):

$M(CH_4) = Ar(C) + 4 \cdot Ar(H) = 12 + 4 \cdot 1 = 16$ г/моль.

2. Вычисляем относительную плотность метана по гелию:

$D_{He}(CH_4) = \frac{M(CH_4)}{M(He)} = \frac{16 \text{ г/моль}}{4 \text{ г/моль}} = 4$

Ответ: 4

N₂

1. Вычисляем молярную массу молекулярного азота ($N_2$):

$M(N_2) = 2 \cdot Ar(N) = 2 \cdot 14 = 28$ г/моль.

2. Вычисляем относительную плотность азота по гелию:

$D_{He}(N_2) = \frac{M(N_2)}{M(He)} = \frac{28 \text{ г/моль}}{4 \text{ г/моль}} = 7$

Ответ: 7

O₂

1. Вычисляем молярную массу молекулярного кислорода ($O_2$):

$M(O_2) = 2 \cdot Ar(O) = 2 \cdot 16 = 32$ г/моль.

2. Вычисляем относительную плотность кислорода по гелию:

$D_{He}(O_2) = \frac{M(O_2)}{M(He)} = \frac{32 \text{ г/моль}}{4 \text{ г/моль}} = 8$

Ответ: 8

SO₂

1. Вычисляем молярную массу диоксида серы ($SO_2$):

$M(SO_2) = Ar(S) + 2 \cdot Ar(O) = 32 + 2 \cdot 16 = 32 + 32 = 64$ г/моль.

2. Вычисляем относительную плотность диоксида серы по гелию:

$D_{He}(SO_2) = \frac{M(SO_2)}{M(He)} = \frac{64 \text{ г/моль}}{4 \text{ г/моль}} = 16$

Ответ: 16