Номер 1, страница 12, часть 2 - гдз по химии 9 класс учебник Оспанова, Аухадиева

1. В баллоне содержится 30 кг жидкого хлора. Какой объем займет эта масса хлора при н.у.?

Ответ: 9,5 $м^3$.

1. Дано:

Масса жидкого хлора $m = 30$ кг.

Найти:

Объем $\text{V}$ этой массы хлора при нормальных условиях (н.у.).

Решение:

В задаче спрашивается, какой объем займет 30 кг хлора при нормальных условиях. Нормальные условия (н.у.) для газов — это температура $T = 0$ o C ($273,15$ K) и давление $P = 101,325$ кПа ($\text{1}$ атм). При этих условиях хлор находится в газообразном состоянии.

Согласно закону Авогадро, 1 моль любого идеального газа при нормальных условиях занимает объем, равный молярному объему $V_m$.

$V_m = 22,4$ л/моль.

Для удобства расчетов переведем молярный объем в кубические метры (м³), зная, что $1 \text{ м³} = 1000 \text{ л}$:

$V_m = 22,4 \text{ л/моль} = 0,0224 \text{ м³/моль}$.

Чтобы найти объем газа, нужно сначала определить количество вещества (число молей) хлора $\nu$ в данной массе. Это можно сделать по формуле:

$\nu = \frac{m}{M}$

где $\text{m}$ — масса вещества, а $\text{M}$ — его молярная масса.

Молекула хлора состоит из двух атомов, поэтому ее формула — $Cl_2$. Молярная масса хлора $M(Cl_2)$ равна удвоенной атомной массе хлора. Атомная масса хлора (Cl) составляет примерно 35,5 г/моль.

$M(Cl_2) = 2 \cdot 35,5 \text{ г/моль} = 71 \text{ г/моль}$.

Переведем молярную массу в единицы СИ (кг/моль):

$M(Cl_2) = 71 \text{ г/моль} = 0,071 \text{ кг/моль}$.

Теперь рассчитаем количество вещества хлора:

$\nu(Cl_2) = \frac{30 \text{ кг}}{0,071 \text{ кг/моль}} \approx 422,54 \text{ моль}$.

Зная количество вещества, мы можем найти объем, который он займет при н.у., используя формулу:

$V = \nu \cdot V_m$

Подставим численные значения:

$V(Cl_2) = 422,54 \text{ моль} \cdot 0,0224 \text{ м³/моль} \approx 9,4649 \text{ м³}$.

Округляя результат до десятых, получаем:

$V(Cl_2) \approx 9,5 \text{ м³}$.

Ответ: объем, который займет 30 кг хлора при н.у., составляет примерно $9,5 \text{ м³}$.