Номер 28, страница 53 - гдз по химии 9 класс сборник задач и упражнений Габриелян, Тригубчак

Упражнения и задачи для самостоятельного решения. 6. Галогены и их соединения - номер 28, страница 53.

Условие.

28. В 500 мл воды растворили бромоводород, занимающий при нормальных условиях объём 44,8 л. Рассчитайте массовую долю вещества в полученном растворе.

Решение.

Решение 2.

Дано:

$V(H_2O) = 500$ мл

$V(HBr) = 44.8$ л (при нормальных условиях, н.у.)

Перевод в систему СИ:

$V(H_2O) = 500 \cdot 10^{-6} \text{ м}^3 = 5 \cdot 10^{-4} \text{ м}^3$

$V(HBr) = 44.8 \cdot 10^{-3} \text{ м}^3 = 0.0448 \text{ м}^3$

Найти:

$\omega(HBr)$ - ?

Решение:

Для решения задачи необходимо рассчитать массу растворенного вещества (бромоводорода) и массу всего раствора, а затем найти их отношение.

1. Массовая доля растворенного вещества ($\omega$) в растворе вычисляется по формуле:

$\omega(\text{вещества}) = \frac{m(\text{вещества})}{m(\text{раствора})} \cdot 100\%$

Масса раствора ($m(\text{раствора})$) равна сумме масс растворителя (воды) и растворенного вещества (бромоводорода):

$m(\text{раствора}) = m(H_2O) + m(HBr)$

2. Найдем массу растворителя — воды. Для этого воспользуемся формулой массы через объем и плотность. Плотность воды ($\rho(H_2O)$) принимаем равной 1 г/мл.

$m(H_2O) = V(H_2O) \cdot \rho(H_2O) = 500 \text{ мл} \cdot 1 \text{ г/мл} = 500 \text{ г}$

3. Найдем массу растворенного вещества — бромоводорода (HBr). Объем газа дан при нормальных условиях (н.у.), при которых молярный объем любого газа ($V_m$) составляет 22,4 л/моль. Сначала найдем количество вещества HBr:

$n(HBr) = \frac{V(HBr)}{V_m} = \frac{44.8 \text{ л}}{22.4 \text{ л/моль}} = 2 \text{ моль}$

4. Рассчитаем молярную массу бромоводорода ($M(HBr)$), используя относительные атомные массы водорода (H) и брома (Br), округленные до целых чисел ($Ar(H) \approx 1$, $Ar(Br) \approx 80$):

$M(HBr) = Ar(H) + Ar(Br) = 1 + 80 = 81 \text{ г/моль}$

Теперь можем найти массу 2 моль бромоводорода:

$m(HBr) = n(HBr) \cdot M(HBr) = 2 \text{ моль} \cdot 81 \text{ г/моль} = 162 \text{ г}$

5. Рассчитаем общую массу полученного раствора, сложив массу воды и массу бромоводорода:

$m(\text{раствора}) = m(H_2O) + m(HBr) = 500 \text{ г} + 162 \text{ г} = 662 \text{ г}$

6. Наконец, подставим найденные значения в формулу для массовой доли:

$\omega(HBr) = \frac{m(HBr)}{m(\text{раствора})} \cdot 100\% = \frac{162 \text{ г}}{662 \text{ г}} \cdot 100\% \approx 24.471\%$

Округлив результат до десятых, получаем:

$\omega(HBr) \approx 24.5\%$

Ответ: массовая доля бромоводорода в полученном растворе составляет 24,5%.