Номер 3, страница 111 - гдз по химии 9 класс сборник задач и упражнений Габриелян, Тригубчак

Проверьте себя. 10. Металлы - номер 3, страница 111.

Условие.

3. Масса образца карбида кальция, в котором содержится $5,418 \cdot 10^{24}$ атомов всех образующих это соединение элементов, составляет
1) 19,2 г

2) 192 г

3) 57,6 г

4) 576 г

Решение.

Решение 2.

Дано:

Соединение: карбид кальция ($CaC_2$)

Общее число атомов $N_{общ} = 5,418 \cdot 10^{24}$

Постоянная Авогадро $N_A \approx 6,02 \cdot 10^{23} \text{ моль}^{-1}$

Найти:

Массу образца карбида кальция $m(CaC_2)$

Решение:

1. Химическая формула карбида кальция — $CaC_2$. Одна формульная единица этого соединения состоит из одного атома кальция (Ca) и двух атомов углерода (C). Таким образом, в одной формульной единице $CaC_2$ содержится всего $1 + 2 = 3$ атома.

2. Найдем количество вещества ($\nu_{атомов}$) всех атомов в образце. Для этого разделим общее число атомов ($N_{общ}$) на постоянную Авогадро ($N_A$):

$\nu_{атомов} = \frac{N_{общ}}{N_A} = \frac{5,418 \cdot 10^{24}}{6,02 \cdot 10^{23} \text{ моль}^{-1}} = 9 \text{ моль}$

3. В 1 моль вещества $CaC_2$ содержится 1 моль атомов Ca и 2 моль атомов C, то есть всего 3 моль атомов. Зная общее количество вещества атомов, мы можем найти количество вещества самого карбида кальция ($\nu(CaC_2)$):

$\nu(CaC_2) = \frac{\nu_{атомов}}{3} = \frac{9 \text{ моль}}{3} = 3 \text{ моль}$

4. Рассчитаем молярную массу карбида кальция ($M(CaC_2)$). Используем относительные атомные массы элементов, округленные до целых: $Ar(Ca) \approx 40$, $Ar(C) \approx 12$.

$M(CaC_2) = Ar(Ca) + 2 \cdot Ar(C) = 40 + 2 \cdot 12 = 40 + 24 = 64 \text{ г/моль}$

5. Найдем массу образца карбида кальция ($m(CaC_2)$) по формуле, связывающей массу, количество вещества и молярную массу: $m = \nu \cdot M$.

$m(CaC_2) = \nu(CaC_2) \cdot M(CaC_2) = 3 \text{ моль} \cdot 64 \text{ г/моль} = 192 \text{ г}$

Ответ: 192 г