Номер 49, страница 108 - гдз по химии 9 класс сборник задач и упражнений Габриелян, Тригубчак

Упражнения и задачи для самостоятельного решения. 10. Металлы - номер 49, страница 108.

Условие.

49. Чему равна масса образца карбоната цинка, в котором содержится $4,816 \cdot 10^{24}$ атомов кислорода?

Решение.

Решение 2.

Дано:

Соединение: карбонат цинка ($ZnCO_3$)

Число атомов кислорода $N(O) = 4,816 \cdot 10^{24}$

Найти:

Массу образца карбоната цинка $m(ZnCO_3)$

Решение:

1. Запишем химическую формулу карбоната цинка. Карбонат — это соль угольной кислоты ($H_2CO_3$), кислотный остаток которой имеет формулу $CO_3^{2-}$. Цинк в солях обычно проявляет степень окисления +2, образуя ион $Zn^{2+}$. Таким образом, формула карбоната цинка — $ZnCO_3$.

2. Определим количество вещества ($ν$) атомов кислорода, используя постоянную Авогадро $N_A \approx 6,02 \cdot 10^{23}$ моль⁻¹.

$ν(O) = \frac{N(O)}{N_A} = \frac{4,816 \cdot 10^{24}}{6,02 \cdot 10^{23} \text{ моль}^{-1}} = 8$ моль.

3. Из химической формулы $ZnCO_3$ следует, что в одной формульной единице карбоната цинка содержится 3 атома кислорода. Это означает, что количество вещества карбоната цинка в 3 раза меньше количества вещества атомов кислорода:

$ν(ZnCO_3) = \frac{ν(O)}{3} = \frac{8 \text{ моль}}{3} = \frac{8}{3}$ моль.

4. Теперь найдем молярную массу карбоната цинка $M(ZnCO_3)$. Она складывается из молярных масс входящих в него элементов с учетом их индексов. Используем округленные значения атомных масс из Периодической таблицы: $Ar(Zn) = 65$, $Ar(C) = 12$, $Ar(O) = 16$.

$M(ZnCO_3) = Ar(Zn) + Ar(C) + 3 \cdot Ar(O) = 65 + 12 + 3 \cdot 16 = 65 + 12 + 48 = 125$ г/моль.

5. Наконец, вычислим массу образца карбоната цинка $m(ZnCO_3)$, умножив количество вещества на молярную массу:

$m(ZnCO_3) = ν(ZnCO_3) \cdot M(ZnCO_3) = \frac{8}{3} \text{ моль} \cdot 125 \text{ г/моль} = \frac{1000}{3} \text{ г} \approx 333,3$ г.

Ответ: масса образца карбоната цинка равна приблизительно 333,3 г.