ГДЗ по Химии 8 Класс Параграф 17 Вопрос 3 Базовый Уровень Габриелян — Подробные Ответы

Найдите плотности (массу 1 л) аргона, хлора, кислорода и озона при н. у. Сколько молекул каждого вещества будет содержаться в 1 л при тех же условиях?

Дано:
\( V = 1 \) л
\( V_m = 22,4 \) л/моль
\( M(Ar) = 40 \) г/моль
\( M(Cl_2) = 71 \) г/моль
\( M(O_2) = 32 \) г/моль
\( M(O_3) = 48 \) г/моль
\( N_A = 6 \cdot 10^{23} \) молекул/моль

\( \rho = ? \)
\( N = ? \)

\( n = \frac{V}{V_m} = \frac{1}{22,4} \approx 0,045 \) (моль)
\( N = n \cdot N_A = 0,045 \cdot 6 \cdot 10^{23} = 2,7 \cdot 10^{22} \) (молекул)

\( m(Ar) = n \cdot M(Ar) = 0,045 \cdot 40 = 1,8 \) (г) — в 1 л, следовательно,
\( \rho (Ar) = 1,8 \) г/л

\( m(Cl_2) = n \cdot M(Cl_2) = 0,045 \cdot 71 = 3,2 \) (г) — в 1 л, следовательно,
\( \rho (Cl_2) = 3,2 \) г/л

\( m(O_2) = n \cdot M(O_2) = 0,045 \cdot 32 = 1,4 \) (г) — в 1 л, следовательно,
\( \rho (O_2) = 1,4 \) г/л

\( m(O_3) = n \cdot M(O_3) = 0,045 \cdot 48 = 2,2 \) (г) — в 1 л, следовательно,
\( \rho (O_3) = 2,2 \) г/л

Дано:
1. Объем газа (\( V \)): \( 1 \, \text{л} \).
Это объем, в котором мы ищем массу и количество молекул.
2. Молярный объем газа при н.у. (\( V_m \)): \( 22,4 \, \text{л/моль} \).
Это объем, который занимает 1 моль любого газа при нормальных условиях.
3. Молярные массы веществ (\( M \)):
— Аргон (\( Ar \)): \( 40 \, \text{г/моль} \),
— Хлор (\( Cl_2 \)): \( 71 \, \text{г/моль} \),
— Кислород (\( O_2 \)): \( 32 \, \text{г/моль} \),
— Озон (\( O_3 \)): \( 48 \, \text{г/моль} \).
4. Число Авогадро (\( N_A \)): \( 6 \cdot 10^{23} \, \text{молекул/моль} \).
Это количество молекул в одном моле вещества.

Найти:
1. Плотность газа (\( \rho \)): масса газа в 1 литре.
Формула:
\( \rho = \frac{m}{V} \),
где \( m = n \cdot M \), а \( n = \frac{V}{V_m} \).
2. Число молекул в 1 литре (\( N \)):
Формула:
\( N = n \cdot N_A \).

Расчеты:

Шаг 1: Найти количество вещества (\( n \)) в 1 литре.

Формула:
\( n = \frac{V}{V_m} \).

Подставляем значения:
\( n = \frac{1}{22,4} \approx 0,045 \, \text{моль} \).

Это количество вещества одинаково для всех газов, так как объем один и тот же.

Шаг 2: Найти массу (\( m \)) каждого газа.

Формула:
\( m = n \cdot M \).

— Для аргона (\( Ar \)):
\( m(Ar) = 0,045 \cdot 40 = 1,8 \, \text{г} \).

— Для хлора (\( Cl_2 \)):
\( m(Cl_2) = 0,045 \cdot 71 = 3,2 \, \text{г} \).

— Для кислорода (\( O_2 \)):
\( m(O_2) = 0,045 \cdot 32 = 1,4 \, \text{г} \).

— Для озона (\( O_3 \)):
\( m(O_3) = 0,045 \cdot 48 = 2,2 \, \text{г} \).

Шаг 3: Найти плотность (\( \rho \)) каждого газа.

Формула:
\( \rho = m \).

Поскольку объем равен \( 1 \, \text{л} \), масса газа в 1 литре равна его плотности:

— Для аргона:
\( \rho(Ar) = 1,8 \, \text{г/л} \).

— Для хлора:
\( \rho(Cl_2) = 3,2 \, \text{г/л} \).

— Для кислорода:
\( \rho(O_2) = 1,4 \, \text{г/л} \).

— Для озона:
\( \rho(O_3) = 2,2 \, \text{г/л} \).

Шаг 4: Найти число молекул (\( N \)) в каждом случае.

Формула:
\( N = n \cdot N_A \).

Подставляем значения для всех газов (\( n = 0,045; N_A = 6 \cdot 10^{23} \)):
\( N = 0,045 \cdot 6 \cdot 10^{23} = 2,7 \cdot 10^{22} \, \text{молекул} \).

Количество молекул одинаково для всех газов в одинаковом объеме при н.у.

Ответ:

— Аргон:
Плотность: \( 1,8 \, \text{г/л} \), число молекул: \( 2,7 \cdot 10^{22} \).

— Хлор:
Плотность: \( 3,2 \, \text{г/л} \), число молекул: \( 2,7 \cdot 10^{22} \).

— Кислород:
Плотность: \( 1,4 \, \text{г/л} \), число молекул: \( 2,7 \cdot 10^{22} \).

— Озон:
Плотность: \( 2,2 \, \text{г/л} \), число молекул: \( 2,7 \cdot 10^{22} \).