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

9. Оксид углерода и оксид азота имеют одинаковую плотность при одних и тех же условиях. Определите формулы оксидов.

Дано:

Оксид углерода ($C_xO_y$) и оксид азота ($N_aO_b$) имеют одинаковую плотность при одинаковых условиях (температуре и давлении).

$\rho(C_xO_y) = \rho(N_aO_b)$ при $T, P = const$.

Найти:

Формулы оксидов $C_xO_y$ и $N_aO_b$.

Решение:

Плотность газа ($\rho$) связана с его молярной массой ($M$) и молярным объемом ($V_m$) соотношением:

$\rho = \frac{M}{V_m}$

Согласно следствию из закона Авогадро, при одинаковых условиях (температуре и давлении) молярные объемы любых газов равны. Следовательно, если плотности двух газов равны, то равны и их молярные массы.

Из условия $\rho(C_xO_y) = \rho(N_aO_b)$ следует, что $\frac{M(C_xO_y)}{V_m} = \frac{M(N_aO_b)}{V_m}$, а значит:

$M(C_xO_y) = M(N_aO_b)$

Таким образом, задача сводится к нахождению оксида углерода и оксида азота с одинаковой молярной массой. Для расчетов используем относительные атомные массы элементов (округленные до целых): $A_r(C) = 12$, $A_r(N) = 14$, $A_r(O) = 16$.

1. Рассмотрим возможные оксиды углерода и вычислим их молярные массы ($M$):

• Оксид углерода(II) (угарный газ), $CO$: $M(CO) = A_r(C) + A_r(O) = 12 + 16 = 28$ г/моль.
• Оксид углерода(IV) (углекислый газ), $CO_2$: $M(CO_2) = A_r(C) + 2 \cdot A_r(O) = 12 + 2 \cdot 16 = 44$ г/моль.

2. Рассмотрим возможные оксиды азота и вычислим их молярные массы:

• Оксид азота(I) (закись азота), $N_2O$: $M(N_2O) = 2 \cdot A_r(N) + A_r(O) = 2 \cdot 14 + 16 = 28 + 16 = 44$ г/моль.
• Оксид азота(II), $NO$: $M(NO) = A_r(N) + A_r(O) = 14 + 16 = 30$ г/моль.
• Оксид азота(IV), $NO_2$: $M(NO_2) = A_r(N) + 2 \cdot A_r(O) = 14 + 2 \cdot 16 = 14 + 32 = 46$ г/моль.

Сравнивая вычисленные молярные массы, находим пару оксидов с одинаковым значением:

$M(CO_2) = M(N_2O) = 44$ г/моль.

Следовательно, искомые оксиды — это диоксид углерода ($CO_2$) и оксид азота(I) ($N_2O$).

Ответ: Формулы оксидов: $CO_2$ и $N_2O$.