Номер 48, страница 108 - гдз по химии 9 класс сборник задач и упражнений Габриелян, Тригубчак

Упражнения и задачи для самостоятельного решения. 10. Металлы - номер 48, страница 108.

Условие.

48. Сколько анионов содержится в 102,6 г сульфата алюминия?

Решение.

Решение 2.

Дано:

$m(Al_2(SO_4)_3) = 102,6 \text{ г}$

Перевод в систему СИ:

$m = 102,6 \text{ г} = 0,1026 \text{ кг}$

Найти:

$N(\text{анионов}) - ?$

Решение:

1. Запишем химическую формулу сульфата алюминия: $Al_2(SO_4)_3$.

2. Рассчитаем молярную массу сульфата алюминия, используя относительные атомные массы элементов из периодической таблицы Д. И. Менделеева: $Ar(Al) = 27$, $Ar(S) = 32$, $Ar(O) = 16$.

$M(Al_2(SO_4)_3) = 2 \cdot Ar(Al) + 3 \cdot (Ar(S) + 4 \cdot Ar(O)) = 2 \cdot 27 + 3 \cdot (32 + 4 \cdot 16) = 54 + 3 \cdot (32 + 64) = 54 + 3 \cdot 96 = 54 + 288 = 342 \text{ г/моль}$.

3. Найдем количество вещества (число молей) сульфата алюминия в 102,6 г по формуле $n = \frac{m}{M}$:

$n(Al_2(SO_4)_3) = \frac{102,6 \text{ г}}{342 \text{ г/моль}} = 0,3 \text{ моль}$.

4. Сульфат алюминия является солью, которая в водном растворе диссоциирует на ионы. Анионами в данном соединении являются сульфат-ионы ($SO_4^{2-}$). Уравнение диссоциации:

$Al_2(SO_4)_3 \rightarrow 2Al^{3+} + 3SO_4^{2-}$

Из уравнения видно, что одна формульная единица сульфата алюминия содержит три сульфат-аниона. Следовательно, из 1 моль сульфата алюминия образуется 3 моль сульфат-анионов.

Рассчитаем количество вещества анионов:

$n(\text{анионов}) = n(SO_4^{2-}) = 3 \cdot n(Al_2(SO_4)_3) = 3 \cdot 0,3 \text{ моль} = 0,9 \text{ моль}$.

5. Теперь найдем число анионов, используя постоянную Авогадро $N_A \approx 6,02 \cdot 10^{23} \text{ моль}^{-1}$.

$N = n \cdot N_A$

$N(\text{анионов}) = 0,9 \text{ моль} \cdot 6,02 \cdot 10^{23} \text{ моль}^{-1} = 5,418 \cdot 10^{23}$.

Ответ: в 102,6 г сульфата алюминия содержится $5,418 \cdot 10^{23}$ анионов.