Номер 54, страница 108 - гдз по химии 9 класс сборник задач и упражнений Габриелян, Тригубчак

Упражнения и задачи для самостоятельного решения. 10. Металлы - номер 54, страница 108.

Условие.

54. Рассчитайте число атомов кислорода, содержащихся в 19,4 г хромата калия.

Решение.

Решение 2.

Дано:

масса хромата калия $m(K_2CrO_4) = 19,4 \text{ г}$

Перевод в систему СИ:

$m(K_2CrO_4) = 0,0194 \text{ кг}$

Найти:

Число атомов кислорода $N(O)$ — ?

Решение:

1. Для начала определим химическую формулу хромата калия. Калий (K) имеет заряд +1, а хромат-ион ($CrO_4$) имеет заряд -2. Для образования электронейтральной молекулы требуется два иона калия на один хромат-ион. Таким образом, формула соединения — $K_2CrO_4$.

2. Рассчитаем молярную массу хромата калия ($M$), используя относительные атомные массы элементов из Периодической системы Д.И. Менделеева: $Ar(K) \approx 39 \text{ г/моль}$, $Ar(Cr) \approx 52 \text{ г/моль}$, $Ar(O) \approx 16 \text{ г/моль}$.

$M(K_2CrO_4) = 2 \cdot Ar(K) + Ar(Cr) + 4 \cdot Ar(O) = 2 \cdot 39 + 52 + 4 \cdot 16 = 78 + 52 + 64 = 194 \text{ г/моль}$

3. Теперь найдем количество вещества (число молей) $n$ в 19,4 г хромата калия, используя формулу $n = \frac{m}{M}$:

$n(K_2CrO_4) = \frac{19,4 \text{ г}}{194 \text{ г/моль}} = 0,1 \text{ моль}$

4. Из химической формулы $K_2CrO_4$ следует, что в одной формульной единице вещества содержится 4 атома кислорода. Это означает, что в 1 моль хромата калия содержится 4 моль атомов кислорода.

Найдем количество вещества атомов кислорода:

$n(O) = 4 \cdot n(K_2CrO_4) = 4 \cdot 0,1 \text{ моль} = 0,4 \text{ моль}$

5. Наконец, рассчитаем число атомов кислорода $N(O)$, умножив количество вещества атомов на постоянную Авогадро ($N_A \approx 6,022 \times 10^{23} \text{ моль}^{-1}$):

$N(O) = n(O) \cdot N_A = 0,4 \text{ моль} \cdot 6,022 \times 10^{23} \text{ моль}^{-1} = 2,4088 \times 10^{23}$

Округляя результат до трех значащих цифр (в соответствии с точностью исходных данных), получаем:

$N(O) \approx 2,41 \times 10^{23}$

Ответ: число атомов кислорода, содержащихся в 19,4 г хромата калия, составляет примерно $2,41 \times 10^{23}$.