ГДЗ по Химии 8 Класс Параграф 19 Вопрос 7 Габриелян, Остроумов — Подробные Ответы

\(n(\text{C}_x\text{O}_y) = \frac{V}{V_m} = \frac{5}{22,4} = 0,223 \text{ (моль)}\)

\(M(\text{C}_x\text{O}_y) = \frac{m}{n} = \frac{6,25}{0,223} = 28 \text{ (г/моль)}\)

\(\text{Ar}(\text{O})=16\); \(16 \cdot 2 = 32 > 28\), таким образом, в составе молекулы присутствует лишь один кислород.

\(28-16=12 = \text{Ar}(\text{C})\), таким образом, в молекуле содержится лишь один углерод

Формула газа \(\text{CO}\) – угарный газ, \(M=28 \text{ (г/моль)}\).

Задача: Одно из газообразных соединений углерода с кислородом массой 6,25 г занимает (н. у.) объём, равный 5 л. Определите молярную массу соединения.

Пошаговое объяснение решения:

1. Расчет количества вещества (молей) соединения:

Концепция: Для газов при нормальных условиях (н.у. – 0°C и 1 атмосфера) известно, что один моль любого газа занимает объем 22,4 литра. Этот объем называется молярным объемом газа (\(V_m\)).

Формула: Количество вещества (\(n\)) можно найти, разделив объем газа (\(V\)) на молярный объем (\(V_m\)):
\(n = \frac{V}{V_m}\)

Применение к задаче:
Данный объем газа \(V = 5 \text{ л}\).
Молярный объем при н.у. \(V_m = 22,4 \text{ л/моль}\).
Подставляем значения:
\(n(\text{C}_x\text{O}_y) = \frac{5 \text{ л}}{22,4 \text{ л/моль}} \approx 0,223 \text{ моль}\)

Вывод: Мы определили, что 6,25 г данного газообразного соединения составляет приблизительно 0,223 моля.

2. Определение молярной массы соединения:

Концепция: Молярная масса (\(M\)) вещества – это масса одного моля этого вещества. Она может быть найдена путем деления массы вещества (\(m\)) на его количество вещества (\(n\)).

Формула:
\(M = \frac{m}{n}\)

Применение к задаче:

Данная масса соединения \(m = 6,25 \text{ г}\).

Рассчитанное количество вещества \(n = 0,223 \text{ моль}\).

Подставляем значения:
\(M(\text{C}_x\text{O}_y) = \frac{6,25 \text{ г}}{0,223 \text{ моль}} \approx 28 \text{ г/моль}\)

Вывод: Молярная масса неизвестного газообразного соединения углерода с кислородом составляет 28 г/моль. Это и есть ответ на основной вопрос задачи.

3. Определение химической формулы соединения:

Нам понадобятся относительные атомные массы элементов:

• Относительная атомная масса углерода (\(\text{Ar}(\text{C})\)) = 12
• Относительная атомная масса кислорода (\(\text{Ar}(\text{O})\)) = 16

Шаг 3.1: Определение количества атомов кислорода (\(y\)).

Предположим, что в молекуле есть два атома кислорода. Их общая масса составила бы:
\(2 \cdot \text{Ar}(\text{O}) = 2 \cdot 16 = 32\)

Сравниваем эту массу с общей молярной массой соединения (28 г/моль):
\(32 > 28\)

Поскольку масса двух атомов кислорода (32) больше, чем общая молярная масса всего соединения (28), это означает, что в молекуле не может быть двух атомов кислорода.

Следовательно, в молекуле может быть только один атом кислорода (\(y=1\)). (Поскольку это соединение углерода с кислородом, оно должно содержать хотя бы один атом кислорода).

Шаг 3.2: Определение количества атомов углерода (\(x\)).

Теперь, зная, что в молекуле один атом кислорода (масса 16), мы можем найти массу, приходящуюся на углерод, вычтя массу кислорода из общей молярной массы соединения:

Масса углерода = Молярная масса соединения — Масса кислорода

Масса углерода = \(28 \text{ г/моль} — 16 \text{ г/моль} = 12 \text{ г/моль}\)

Эта оставшаяся масса (12 г/моль) точно соответствует относительной атомной массе одного атома углерода (\(\text{Ar}(\text{C}) = 12\)).

Следовательно, в молекуле содержится только один атом углерода (\(x=1\)).

Шаг 3.3: Составление химической формулы.

На основе найденных значений \(x=1\) и \(y=1\), химическая формула соединения: \(\text{CO}\).

Это соединение известно как угарный газ (монооксид углерода).

Проверка молярной массы \(\text{CO}\): \(M(\text{CO}) = \text{Ar}(\text{C}) + \text{Ar}(\text{O}) = 12 + 16 = 28 \text{ г/моль}\), что совпадает с нашей рассчитанной молярной массой.

Итог:
Молярная масса соединения составляет 28 г/моль. Это соединение — угарный газ (\(\text{CO}\)).