Сторінка 17
6. Кількість речовини. Молярна маса речовини
Вправа 6.2
Складіть діаграму Венна, порівнявши поняття «Молярна маса» і «відносна молекулярна маса».
|
Діаграма Венна |
||
|
Відмінне |
Спільне |
Відмінне |
|
Молярна маса |
Відносна молекулярна маса |
|
|
Маса 1 моль речовини, має одиницю вимірювання г/моль |
Чисельно рівні, формула обчислення |
Маса одної молекули, не має одиниць вимірювання (безрозмірна величина) |
Вправа 6.3
Запишіть формули для обчислення:
|
кількості речовини за відомою масою і молярною масою речовини: |
n = m/M |
|
молярної маси речовини за відомою кількістю речовини та її масою: |
M = m/n |
|
маси речовини за відомими кількістю речовини та її молярною масою: |
m = n • M |
Сторінка 18
Вправа 6.5
Запишіть формули оксидів за їхніми назвами. Обчисліть кількість речовини (моль) атомів Оксигену у цих оксидах кількістю речовини 1 моль
| Назва оксиду | Формула оксиду | n(O) |
| калій оксид | K2O | n(O) = n(K2O) = 1 моль |
| сульфур (IV) оксид | SO2 | n(O) = n(SO2) • 2 = 1 моль • 2 = 2 моль |
| манган (VII) оксид | Mn2O7 | n(O) = n(Mn2O7) • 7 = 1 моль • 7 = 7 моль |
| бор (III) оксид | B2O3 | n(O) = n(B2O3) • 3 = 1 моль • 3 = 3 моль |
Вправа 6.6
Хімічна формула:HOClO2
Молярна маса: Mr(HOClO2) = Ar(H) + Ar(Cl) + 3Ar(O)= 1 + 35,5 + 48 = 84,5, тому M(HOClO2) = 84,5 г/моль
Вправа 6.7
У посудині міститься азот масою 14 г. Обчисліть масу цукру, у зразку якого буде така сама кількість речовини.
|
Азот
m = 14 г |
Хімічна формула: N2 |
Цукор m = n m – ? |
Хімічна формула: C12H22O11 |
|
Молярна маса: М = 28 г/моль |
Молярна маса: М = 342 г/моль |
||
|
Кількість речовини: n=14 г:28 г/моль=0,5 моль |
Маса: m=0,5 моль•342 г/моль=171 г |
Вправа 6.8
У посудині міститься кисень масою 48 г. Обчисліть масу сірки, у зразку якого буде така сама кількість молекул.
|
Кисень
m = 48 г |
Хімічна формула:О2 |
Cірка n2=n1 m – ? |
Хімічна формула: S8 |
|
Молярна маса: М = 32 г/моль |
Кількість речовини: n2=1,5 моль |
||
| Молярна маса: М = 256 г/моль | |||
|
Кількість речовини: n1=48 г:32 г/моль=1,5 моль |
Маса: m=1,5 моль • 256 г/моль=384 г |
Вправа 6.10
Визначте хімічні елементи, які утворюють прості речовини з наведеними даними.
|
Кількість речовини |
Маса простої речовини |
Молярна маса простої речовини |
Хімічний елемент |
| 3,8 моль | 106,4 г | M = 106,4 г : 3,8 моль = 28 г/моль | Si |
| 0,5 моль | 15,5 г | M = 15,5 г : 0,5 моль = 31 г/моль | P |
| 4 моль | 284 г | M = 284 г : 4 моль = 71 г/моль | Cl |
Сторінка 20
Вправа 6.11
Розв'язування задач №43-50 підручника (с.52)
Розв'язуємо задачу №43
а) обчисліть кількість речовини заліза масою 7 г;
Відомо: m(Fe) = 7 г
Обчислити: n(Fe) – ?
Розв’язання
M(Fe) = 56 г/моль
n(Fe) = 7 г : 56 г/моль = 0,125 моль
Відповідь: n(Fe) = 0,125 моль.
б) обчисліть кількість речовини азоту N2 масою 21 г;
Відомо: m(N2) = 21 г
Обчислити: n(N2) – ?
Розв’язання
M(N2) = 28 г/моль
n(N2) = 21 г : 28 г/моль = 0,75 моль
Відповідь: n(N2) = 0,75 моль.
в) обчисліть кількість речовини крейди CaCO3 масою 500 г;
Відомо: m(CaCO3) = 500 г
Обчислити: n(CaCO3) – ?
Розв’язання
Мr(CaCO3) = 100 г/моль
n(CaCO3) = 500 г : 100 г/моль = 5 моль
Відповідь: n(CaCO3) = 5 моль.
г) обчисліть кількість речовини харчової (питної) соди NaHCO3 масою 10 кг.
Відомо: m(NaHCO3) = 10 кг = 10000 г
Обчислити: n(NaHCO3) – ?
Розв’язання
M(NaHCO3) = 84 г/моль
n(NaHCO3) = 10000 г : 84 г/моль ≈ 119,05 моль.
Відповідь: n(NaHCO3) ≈ 119,05 моль.
Розв'язуємо задачу №44
а) обчисліть масу водню H2 кількістю речовини 2 моль.
Відомо: n(H2) = 2 моль
Обчислити: m(H2) – ?
Розв’язання
M(H2) = 2 г/моль
m(H2) = 2 моль • 2 г/моль = 4 г
Відповідь: m(H2) = 4 г.
б) обчисліть масу кисню O2 кількістю речовини 3 моль;
Відомо: n(O2) = 3 моль
Обчислити: m(O2) – ?
Розв’язання
M(O2) = 32 г/моль
m(O2) = 3 моль • 32 г/моль = 96 г
Відповідь: m(O2) = 96 г.
в) обчисліть масу води H2O кількістю речовини 2,5 моль;
Відомо: n(H2O) = 2,5 моль
Обчислити: m(H2O) – ?
Розв’язання
M(H2O) = 18 г/моль
m(H2O) = 2,5 моль • 18 г/моль = 45 г
Відповідь: m(H₂O) = 45 г.
г) обчисліть масу цукру C12H22O11 кількістю речовини 0,75 моль;
Відомо: n(C12H22O11) = 0,75 моль
Обчислити: m(C12H22O11) – ?
Розв’язання
M(C12H22O11) = 342 г/моль
m(C12H22O11) = 0,75 моль • 342 г/моль = 256,5 г
Відповідь: m(C12H22O11) = 256,5 г.
д) обчисліть масу золота кількістю речовини 0,08 моль.
Відомо: n(Au) = 0,08 моль
Обчислити: m(Au) – ?
Розв’язання
M(Au) = 197 г/моль
m(Au) = 0,08 моль • 197 г/моль = 15,76 г
Відповідь: m(Au) = 15,76 г.
Розв'язуємо задачу №45
Визначте молярні маси та назви простих речовин, якщо маса зразка кількістю речовини:
а) 7 моль дорівнює 444,5 г
Відомо: n = 7 моль, m = 444,5 г
Обчислити: M – ?
Розв’язання
M = 444,5 г : 7 моль = 63,5 г/моль. Mr = 63,5. Проста речовина мідь (Cu).
Відповідь: M=63,5 г/моль, мідь.
б) 3,5 моль дорівнює 84 г
Відомо: n = 3,5 моль, m = 84 г
Обчислити: M – ?
Розв’язання
M = 84 г : 3,5 моль = 24 г/моль. Mr = 24. Проста речовина магній (Mg).
Відповідь: M=24 г/моль, магній.
в) 0,25 моль дорівнює 8 г
Відомо: n = 0,25 моль, m = 8 г
Обчислити: M – ?
Розв’язання
M = m/n = 8 г : 0,25 моль = 32 г/моль. Mr = 32. Проста речовина сірка (S).
Відповідь: M=32 г/моль, сірка.
Розв'язуємо задачу №46
а) визначте, маса якого зразка більша: кисню O2 кількістю речовини 3 моль чи азоту N2 кількістю речовини 2 моль
Відомо: n(O2) = 3 моль, n(N2) = 2 моль
Обчислити: m(O2) і m(N2) – ?
Розв’язання
M(O2) = 32 г/моль, M(N2) = 28 г/моль
m(O2) = n(O2) • M(O2) = 3 моль • 32 г/моль = 96 г
m(N2) = n(N2) • M(N2) = 2 моль • 28 г/моль = 56 г
95 г > 56 г, тому m(O2) > m(N2)
Відповідь: маса кисню більша.
б) визначте, маса якого зразка більша: води H2O кількістю речовини 5 моль чи хлору Cl2 кількістю речовини 1,4 моль
Відомо: n(H2O) = 5 моль, n(Cl2) = 1,4 моль
Обчислити: m(H2O) і m(Cl2) – ?
Розв’язання
M(H2O) = 18 г/моль, M(Cl2) = 71 г/моль
m(H2O) = n(H2O) • M(H2O) = 5 моль • 18 г/моль = 90 г.
m(Cl2) = n(Cl2) • M(Cl2) = 1,4 моль • 71 г/моль = 99,4 г.
99,4 г > 90 г, тому m(Cl2) > m(H2O)
Відповідь: маса хлору більша.
в) визначте, маса якого зразка більша: негашеного вапна CaO кількістю речовини 1 моль чи паленої магнезії MgO кількістю речовини 1,5 моль
Відомо: n(CaO) = 1 моль, n(MgO) = 1,5 моль
Обчислити: m(CaO) і m(MgO) – ?
Розв’язання
M(CaO) = 56 г/моль, M(MgO) = 40 г/моль
m(CaO) = n(CaO) • M(CaO) = 1 моль • 56 г/моль = 56 г
m(MgO) = n(MgO) • M(MgO) = 1,5 моль • 40 г/моль = 60 г
60 г > 56 г, тому m(MgO) > m(CaO)
Відповідь: маса паленої магнезії більша.
Розв'язуємо задачу №47
а) Обчисліть кількість речовини атомів Оксигену в сірчистому газі SO2 кількістю речовини 3 моль;
Відомо: n(SO2) = 3 моль
Обчислити: n(O) – ?
Розв’язання
У формулі SO2 є 2 атоми Оксигену, тому сполука кількістю речовини 1 моль містить 2 моль атомів Оксигену. У 3 моль цієї сполуки:
n(O) = n(SO2) • 2 = 3 моль • 2 = 6 моль
Відповідь: n(O) = 6 моль.
б) Обчисліть кількість речовини атомів Оксигену в мідна окалина CuO масою 40 г.
Відомо: m(CuO) = 40 г
Обчислити: n(O) – ?
Розв’язання
M(CuO) = 80 г/моль
n(CuO) = m(CuO) : M(CuO) = 40 г : 80 г/моль = 0,5 моль
У формулі CuO є 1 атом Оксигену, тому сполука кількістю речовини 1 моль містить 1 моль атомів Оксигену. У 0,5 моль цієї сполуки:
n(O) = n(CuO) • 1 = 0,5 моль • 1 = 0,5 моль
Відповідь: n(O) = 0,5 моль.
Розв'язуємо задачу №48
У якому зразку більше молекул: у кисні O2 чи в озоні O3 масою по 100 г?
Відомо: m(O2) = 100 г, m(O3) = 100 г
Обчислити: N(O2) і N(O3) – ?
Розв’язання
M(O2) = 32 г/моль, M(O3) = 48 г/моль
n(O2) = m(O2) : M(O2) = 100 г : 32 г/моль = 3,125 моль
n(O3) = m(O3) : M(O3) = 100 г : 48 г/моль ≈ 2,083 моль
3,125 моль > 2,083 моль, тому більше молекул у зразку кисню.
Відповідь: у зразку кисню O2.
Розв'язуємо задачу №49
Маса зразка нітратної кислоти HNO3 дорівнює 126 г. Обчисліть у цьому зразку кількість речовини: а) молекул нітратної кислоти; б) атомів Нітрогену; в) атомів Гідрогену; г) атомів Оксигену.
Відомо: m(HNO3) = 126 г
Обчислити: а) n(HNO3) – ?; б) n(N) – ?; в) n(H) – ?; г) n(O) – ?
Розв’язання
а) M(HNO3) = 63 г/моль
n(HNO3) = m(HNO3) : M(HNO3) = 126 г : 63 г/моль = 2 моль
б) У формулі HNO3 є 1 атом Гідрогену, тому кислота кількістю речовини 1 моль містить 1 моль атомів H. У 2 моль кислоти:
n(H) = n(HNO3) • 1 = 2 моль • 1 = 2 моль
в) У формулі HNO3 є 1 атом Нітрогену, тому кислота кількістю речовини1 моль містить 1 моль атомів N. У 2 моль кислоти:
n(N) = n(HNO3) • 1 = 2 моль • 1 = 2 моль
г) У формулі HNO3 є 3 атоми Оксигену, тому кислота кількістю речовини 1 моль містить 3 моль атомів О. У 2 моль кислоти:
n(O) = n(HNO3) • 3 = 2 моль • 3 = 6 моль
Відповідь: а) n(HNO₃) = 2 моль; б) n(N) = 2 моль; в) n(H) = 2 моль; г) n(O) = 6 моль.
Розв'язуємо задачу №50
Кількість речовини в зразку сполуки Карбону з Гідрогеном масою 0,8 г дорівнює 0,05 моль. Обчисліть молярну масу цієї речовини та визначте її формулу.
Відомо: m(сполука) = 0,8 г, n(сполуки) = 0,05 моль
Обчислити: M(сполуки) – ?, СхHy – ?
Розв’язання
M(сполуки)= m/n = 0,8 г : 0,05 моль = 16 г/моль, тому Мr(сполуки) = 16
Ar(С) = 12, Аr(Н) = 1
Припускаємо, що N(C) = 1. На атоми Гідрогену припадає 16 – 12 = 4. Це відповідає чотирьом атомам Гідрогену.
Відповідь: М(CH4) = 16 г/моль, формула речовини — CH4.
Сторінка 21
7. Розрахунки за хімічними рівняннями
Вправа 7.1
Запишіть формули для обчислення:
| n = m/M | m = n • M | M = m/n |
Вправа 7.2
Розв'язування задач №53-61 підручника (с.59-60).
Розв'язуємо задачу №53
Визначте відношення кількостей речовини реактантів для реакції одержання купрум (2+) оксиду з простих речовин.
Рівняння реакції: 2Сu + O2 = 2CuO
n(С):n(O2) = 2 : 1
Розв'язуємо задачу №54
Обчисліть кількість речовини фосфор (V) оксиду, що утвориться під час реакції фосфору кількістю речовини 2 моль із киснем. Яка кількість речовини кисню витратиться під час реакції?
Відомо: n(Р) = 2 моль
Обчислити: n(Р2О5)–?, n(О2)–?
Розв'язування
Рівняння реакції: 4Р + 5О2 =2Р2О5
n(P)/n(P2O5)=4/2, звідси n(P2О5)=n(P)•2:4=2 моль•2:4 моль=1 моль
n(P)/n(O2)=4/5, звідси n(О2)=n(P)•5:4=2 моль•5:4 моль=2,5 моль
Відповідь: n(P2О5)=1 моль, n(О2)=2,5 моль.
Розв'язуємо задачу №55
а) обчисліть кількість речовини кальцій гідроксиду, що утворюється внаслідок взаємодії води з кальцій оксидом кількістю речовини 0,5 моль;
Відомо: n(СаО)=0,5 моль
Обчислити: n(Са(ОН)2)–?
Розв'язування
Рівняння реакції: СаО + Н2О= Са(ОН)2
n(СаО)/n(Са(ОН)2)=1/1, звідси n(Са(ОН)2)=n(СаО)=0,5 моль
Відповідь: 0,5 моль.
б) обчисліть кількість речовини кальцій гідроксиду, що утворюється внаслідок взаємодії води з кальцій оксидом масою 7 г.
Відомо: m(СаО)=8 г
Обчислити: n(Са(ОН)2)–?
Розв'язування
Рівняння реакції: СаО + Н2О = Са(ОН)2
М(СаО)=56 г/моль
n(СаO) = m(СаО)/M(CaO) = 7 г : 56 г/моль = 0,125 моль
n(Са(ОН)2)/n(СаО) = 1/1, n(Са(ОН)2) = n(СаО) = 0,125 моль
Відповідь: 0,125 моль.
Розв'язуємо задачу №56
Запишіть рівняння реакції амоніаку NH3 із киснем з утворенням азоту N2 й води. Обчисліть масу кисню, який необхідний для спалювання амоніаку кількістю речовини 24 моль. Обчисліть маси кожного з продуктів реакції.
Відомо: n(NH3)=24 моль
Обчислити: m(О2)–?, m(N2)–?, m(H2O)–?
Розв'язування
Рівняння реакції: 4NH3 + 3О2 = 2N2 + 6H2O
n(NH3)/n(О2) = 4/3, звідси n(О2)=n(NH3)•3:4 = 24 моль•3:4 = 18 моль
n(NH3)/n(N2) = 4/2, звідси n(N2)=n(NH3)•2:4 = 24 моль•2:4 = 12 моль
n(NH3)/n(H2O) = 4/6, звідси n(H2O)=n(NH3)•6:4 = 24 моль•6:4 = 36 моль
М(О2)=32 г/моль, М(N2)=28 г/моль, М(H2O)=18 г/моль
m(O2) = n(О2) • M(O2) = 18 моль • 32 г/моль = 576 г
m(N2) = n(N2) • M(N2) = 12 моль • 28 г/моль = 336 г
m(H2O) = n(H2O) • M(H2O) = 36 моль • 18 г/моль = 648 г
Відповідь: m(O2)= 576 г, m(N2)= 336 г, m(H2O)= 648 г.
Розв'язуємо задачу №57
Обчисліть масу розпушувача NH4HCO3, необхідного для одержання вуглекислого газу кількістю речовини 0,15 моль.
Відомо: n(CO2)=0,15 моль
Обчислити: m(NH4HCO3)–?
Розв'язування
Рівняння реакції: NH4HCO3 = NH3↑ + CO2↑ + H2O
n(NH4HCO3)/n(CО2) = 1/1, звідси n(NH4HCO3)=n(CО2) = 0,15 моль
M(NH4HCO3)= 79 г/моль
m(NH4HCO3) = n(NH4HCO3) • M(NH4HCO3) = 0,15 моль • 79 г/моль = 11,85 г
Відповідь: m(NH4HCO3)= 11,85 г.
Розв'язуємо задачу №58
Карбон (ІV) оксид можна одержати спалюванням (реакцією з киснем) вуглецю або метану CH4. Обчисліть, якої речовини й у скільки разів більше (за масою) необхідно для одержання вуглекислого газу масою 55 г.
Відомо: m(СO2) = 55 г
Обчислити: m(С)–?, m(СН4)–?
Розв'язування
M(CO2)=44 г/моль
n(CO2) = m(CO2) : M(CO2) = 55 г : 44 г/моль = 1,25 моль
Записуємо рівняння реакції спалювання вуглецю і метану:
С + О2 = СО2 (1)
СН4 + 2О2 = СО2 + 2Н2О (2)
За рівнянням (1) відношення n(С)/n(СO2)=1/1, звідси n(С)=n(СO2)=1,25 моль
За рівнянням (2) відношення n(СH4)/n(СO2)=1/1, звідси n(СH4)=n(СO2)=1,25 моль
M(C)=12 г/моль, M(CH4)=16 г/моль
m(C) = n(C) • M(C) = 1,25 моль • 12 г/моль = 15 г
m(CH4) = n(CH4) • M(CH4) = 1,25 моль • 16 г/моль = 20 г
Визначимо у скільки разів більше необхідно маси метану, ніж маси вуглецю:
m(CH4):m(C) = 20 г : 15 г = 1,33 рази
Відповідь: у 1,33 рази більше необхідно метану (за масою), ніж вуглецю.
Розв'язуємо задачу №59
У сільському господарстві широко використовують амоніачну селітру як азотне добриво. За нагрівання така селітра розкладається. Обчисліть масу амоніачної селітри, необхідної для одержання нітроген (І) оксиду масою 5 г.
Відомо: m(N2O) = 5 г
Обчислити: m(NH4NO3)–?
Розв'язування
Рівняння реакції: NH4NO3 = N2O + 2H2O
M(N2O)=44 г/моль, M(NH4NO3)= 80 г/моль
n(N2O) = m(N2O) : M(N2O) = 5 г : 44 г/моль = 0,114 моль
n(NH4NO3)/n(N2O)= 1/1, звідси n(NH4NO3)=n(N2O)= 0,114 моль
m(NH4NO3) = n(NH4NO3) • M(NH4NO3) = 0,114 моль • 80 г/моль = 9,12 г
Відповідь: m(NH4NO3) = 9,12 г.
Розв'язуємо задачу №60
Запишіть хімічне рівняння цієї реакції та обчисліть масу натрій хлориду, який залишиться у воді, у разі використання натрій гіпохлориту масою 5 кг.
Відомо: m(NaClO) = 5 кг = 5000 г
Обчислити: m(NaCl)–?
Розв'язування
Рівняння реакції: 2NaClO = 2NaCl + O2
M(NaClO)=74,5 г/моль, M(NaCl)= 58,5 г/моль
n(NaClO) = m(NaClO) : M(NaClO) = 5000 г : 74,5 г/моль = 67,1 моль
n(NaClO)/n(NaCl)= 2/2 = 1/1, звідси n(NaCl)=n(NaClO)= 67,1 моль
m(NaCl) = n(NaCl) • M(NaCl) = 67,1 моль • 58,5 г/моль = 3925 г = 3,9 кг.
Відповідь: m(NaCl) = 3920 г.
Сторінка 22
Вправа 7.3
Створіть модель реакції горіння метану СН4 подібно до того, як це зроблено в цьому параграфі.
CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O
Вправа 7.4
У яких кількісних відношеннях слід змішати залізо із сіркою для одержання ферум (2+) сульфіду? Обчисліть маси реактантів, які необхідні для одержання ферум (2+) сульфіду кількістю речовини 1 моль.
Відомо: n(FeS) = 1 моль
Обчислити: m(Fe)–?, (S)–?
Розв'язування
Рівняння реакції: Fe + S = FeS
n(Fe)/1=n(S)/1=n(FeS)/1, звідси n(Fe)=n(S)=n(FeS)=1 моль
M(Fe)= 56 г/моль, M(S)= 32 г/моль
m(Fe) = n(Fe) • M(Fe) = 1 моль • 56 г/моль = 56 г
m(S) = n(S) • M(S) = 1 моль • 32 г/моль = 32 г
Відповідь: m(Fe) = 56 г, m(S) = 32 г.