ГДЗ Григорович робочий зошит Хімія 8 клас сторінки 44

Сторінка 44

13 Молярний об'єм газів

Вправа 13.1

Формулювання закону Авогадро: в однакових об'ємах будь–яких газів, що перебувають за однакових умов (температура й тиск), міститься однакова кількість молекул.

Молярний об'єм — це об'єм одного моля речовин.

Одиниця вимірювання молярного об'єму: л/моль

Молярний об'єм будь–якого газу за нормальних умов дорівнює 22,4 л.

Чому за однакових умов молярні об'єми різних газуватих речовин однакові?

За наслідком закону Авогадро, адже молярний об'єм містить однакову кількість молекул.

Значення нормальних умов: температура 0 °С, тиск: 760 мм рт. ст.

Вправа 13.2

Запишіть формули для обчислення зазначених величин за відомими об'ємом і молярним об'ємом.

n = V/V_m	V = n • V_m	V_m = V/n
Формула об'єму газуватої речовини (н.у.) за відомими масою і молярною масою	V = (m : M) • V_m
Формула маси газуватої речовини за відомими об'ємом (н.у.) і молярною масою	m = (V • M) : V_m
Формула молярної маси газуватої речовини за відомими об'ємом (н.у.) і масою	M = (m : V) • V_m

Сторінка 43

Вправа 13.3

На одній шальці терезів є певна кількість кисню. Обчисліть масу важка, що має бути на іншій шальці для врівноважування терезів.

1. Відомо: n(О₂) = 1 моль

Знайти: m(O₂)–?

Розв'язання

m(O₂) = n(O₂)/M(O₂) =

= 1 моль : 32 г/моль = 32 г

Відповідь: 32 г.

1. Відомо: V(О₂) = 1 л

Знайти: m(O₂)–?

Розв'язання

m(O₂) = V(O₂) • M(O₂) : V_m =

= 1 л • 32 г/моль : 22,4 л/моль= 1,43 г

Відповідь: 1,43 г.

Вправа 13.4

У посудині міститься вуглекислий газ масою 33 г. Модель молекули газу зображено на малюнку. Обчисліть об'єм, який займає цей зразок за н.у.

Відомо: m(CO₂) = 33 г

Хімічна формула вуглекислого газу: СО₂

Молярна маса: 44 г/моль

Кількість речовини: n(CO₂) = m(CO₂)/M(CO₂) = 33 г : 44 г/моль = 0,75 моль

Об'єм: V(CO₂) = n(CO₂) • V_m = 0,75 моль • 22,4 л/моль = 16,8 л

Вправа 13.5

У посудині міститься сірчистий газ масою 22,4 г. Модель молекули газу зображено на малюнку. Обчисліть об'єм, який займає цей зразок за н.у.

Відомо: m(SO₂) = 22,4 г

Хімічна формула вуглекислого газу: SО₂

Молярна маса: 64 г/моль

Кількість речовини: n(SO₂) = m(SO₂)/M(SO₂) = 22,4 г : 64 г/моль = 0,35 моль

Об'єм: V(SO₂) = n(SO₂) • V_m = 0,35 моль • 22,4 л/моль = 7,84 л

Cторінка 46

Вправа 13.6

Порівняйте маси зазначених об'ємів газуватих речовин (за н.у.) і поставте відповідний знак.

33,6 л SO₂		15,68 л Cl₂
96 г	>	49,7

Вправа 13.7

Порівняйте число молекул в зазначеній кількості речовини і поставте відповідний знак.

40 г O₂		29,12 л F₂
7,525 • 10²³	<	7,826 • 10²³

Вправа 13.8

Обчисліть значення невідомих величин і доповніть таблицю.

Речовина	n	m	M	V (за н.у.)
Водень Н₂	0,5 моль	1 г	2 г/моль	11,2 л
Азот N₂	0,05 моль	1,4 г	28 г/моль	1,12 л
Кисень O₂	8 моль	256 г	32 г/моль	179,2 л
Амоніак NH₃	0,5 моль	8,5 г	17 г/моль	11,2 л

Вправа 13.9

Бланки для розв'язування задач №137–144 підручника.

Розв'язуємо задачу №137

Обчисліть об'єми (н. у.) речовин: а) азоту кількістю речовини 2 моль; б) кисню кількістю речовини 0,5 моль; в) фтору кількістю речовини 0,25 моль; г) сірководню H₂S кількістю речовини 2,9 моль; д) амоніаку NH₃ кількістю речовини 4,2 моль.

Відомо: а) n(N₂) = 2 моль, б) n(O₂) = 0,5 моль, в) n(F₂) = 0,25 моль,

г) n(H₂S) = 2,9 моль, д) n(NH₃) = 4,2 моль

Знайти: а) V(N₂)–?, б) V(O₂)–?, в) V(F₂)–?, г) V(H₂S)–?, д) V(NH₃)–?

Розв'язання

а) V(N₂) = n(N₂) • V_m= 2 моль • 22,4 л/моль = 44,8 л

б) V(O₂) = n(O₂) • V_m= 0,5 моль • 22,4 л/моль = 11,2 л

в) V(F₂) = n(F₂) • V_m= 0,25 моль • 22,4 л/моль = 5,6 л

г) V(H₂S) = n(H₂S) • V_m= 2,9 моль • 22,4 л/моль = 64,96 л

д) V(NH₃) = n(NH₃) • V_m= 4,2 моль • 22,4 л/моль = 94,08 л

Відповідь: а) 44,8 л, б) 11,2 л, в) 5,6 л, г) 64,96 л, д) 94,08 л.

Cторінка 47

Розв'язуємо задачу №138

Обчисліть об'єм (н.у.) водню: а) масою 10 г; б) кількістю речовини 10 моль.

Відомо: а) m(H₂) = 10 г, б) n(H₂) =10 моль

Знайти: V(H₂) – ?

Розв'язання

а) n(H₂) = m(H₂) : M(H₂) = 10 г : 2 г/моль = 5 моль

V(H₂) = n(H₂) • V_m= 5 моль • 22,4 л/моль = 112 л

б) V(H₂) = n(H₂) • V_m=10 моль • 22,4 л/моль = 224 л

Відповідь: а) 112 л, б) 224 л.

Розв'язуємо задачу №139

У чотирьох однакових посудинах містяться однакові об'єми газів: амоніаку NH₃, азоту N₂, сірчистого газу SO₂, кисню O₂. Визначте, маса якої посудини з газом буде найбільша, а якої — найменша.

Відомо: V = V(NН₃) = V(N₂) = V(SO₂) = V(O₂)

Знайти: порівняти маси газів.

Розв’язання

За законом Авогадро в однакових об’ємах газів міститься однакова кількість молекул, тому й кількість речовини цих газів однакова. Маси газів кількістю речовини 1 моль визначаються молярною масою, тому достатньо порівняти молярні маси цих газів.

M(NH₃)=17 г/моль, маса 1 моль m(NH₃) = 17 г

M(N₂)=28 г/моль, маса 1 моль m(N₂) = 28 г

M(SO₂)=64 г/моль, маса 1 моль m(SO₂) = 64 г

M(O₂)=32 г/моль, маса 1 моль m(O₂) = 32 г

17 < 28 < 32 < 64, отже, m(NH₃) < m(N₂) < m(O₂) < m(SO₂)

Відповідь: найбільшою буде маса посудини з сірчистим газом SO₂, а найменша — з амоніаком NH₃.

Розв'язуємо задачу №140

Обчисліть масу (г) сірководню H₂S об'ємом 16,8 л (н. у.).

Відомо: V(H₂S) = 16,8 л

Знайти: m(H₂S) – ?

Розв'язання

n(H₂S) = V(H₂S) : V_m= 16,8 л : 22,4 л/моль = 0,75 моль

M(H₂S) = 34 г/моль

m(H₂S) = n(H₂S) • M(H₂S) = 0,75 моль • 34 г/моль = 25,5 г

Відповідь: 25,5 г.

Розв'язуємо задачу №141

Є зразки двох газів, узятих за нормальних умов: метан СН₄, об'ємом 10 л і хлор Сl₂ об'ємом 20 л. Обчисліть, у якому зразку більше молекул, а в якому — атомів, і в скільки разів.

Відомо: V(CH₄) = 10 л, V(Cl₂) = 20 л

Знайти: порівняти кількість молекул і атомів у зразках.

Розв'язання

За законом Авогадро V(Cl₂):V(CH₄)=20:10=2:1.

Об'єм хлору удвічі більший за об'єм метану, тому й молекул Cl₂ буде удвічі більше, ніж молекул CH₄, тобто N(Cl₂)>N(CH₄) у 2 рази.

Одна молекула хлору Cl₂ містить два атоми Хлору. Оскільки молекул хлору є удвічі більше, тому й атомів буде удвічі більше, тобто N(Cl)=2•2=4.

Одна молекула метану CH₄ містить 1 атом Карбону і 4 атоми Гідрогену, разом 5 атомів, тобто N(С,H)=5.

Щоб обчислити у скільки разів більше атомів у метані, ніж у хлорі, треба 5:4=1,25 разів.

Відповідь: у зразку хлору молекул вдвічі більше, у зразку метану атомів більше в 1,25 разів.

Розв'язуємо задачу №142

Чи дорівнюють маси й об'єми (за однакових умов) вуглекислого газу та кисню кількістю речовини по 1,5 моль? Відповідь підтвердьте розрахунками.

Відомо: n = n(CO₂) = n(O₂) = 1,5 моль

Знайти: m(CO₂)–?, m(O₂)–?, V(CO₂)–?, V(O₂)–?

Розв'язання

V = n • V_m = 1,5 моль • 22,4 л/моль = 33,6 л

M(СO₂) = 44 г/моль, M(O₂)=32 г/моль

m(CO₂) = n(CO₂)• M(CO₂) = 1,5 моль • 44 г/моль = 66 г

m(O₂) = n(O₂)• M(O₂) = 1,5 моль • 32 г/моль = 48 г

Відповідь: об'єми однакові, а маси різні.

Розв'язуємо задачу №143

Обчисліть об'єм зразку амоніаку NH₃, в якому міститься втричі більше молекул, ніж у зразку метану СН₄, об'ємом 100 л (н.у.).

Відомо: V(CH₄) = 100 л, N(NH₃) = 3N(CH₄)

Знайти: V(NH₃)–?

Розв'язання

За законом Авогадро в 100 л метану СН₄ і в 100 л амоніаку NH₃ є однакове число молекул, а втричі більше молекул буде міститися утричі більшому об'ємі, тому

V(NH₃) = n(CH₄) • 3 = 100 л • 3 = 300 л

Відповідь: V(NH₃) = 300 л.

Розв'язуємо задачу №144

У якому зразку амоніаку більше молекул: масою 100 г чи об'ємом 100 л (н.у.)?

Відомо: m(NН₃) = 100 г, V(NН₃) = 100 л

Знайти: де більше молекул–?

Розв’язання

M(NH₃)=17 г/моль

n₁(NH₃) = m(NH₃) : M(NH₃) = 100 г : 17 г/моль = 5,9 моль

n₂(NH₃) = V(NH₃) : V_m= 100 л : 22,4 л/моль = 4,5 моль

Оскільки 5,9 моль > 4,5 моль, тобто n₁(NH₃) > n₂(NH₃), тому N₁(NH₃) > N₂(NH₃)

Відповідь: більше молекул у 100 г амоніаку.

Cторінка 48–49

НАВЧАЛЬНЕ ДОСЛІДЖЕННЯ 2

«Визначення молярного об'єму газів»

Гіпотеза: молярний об'єм газу можна не виміряти, а визначити в умовах шкільного кабінету хімії. Для цього достатньо виміряти температуру і тиск в шкільному класі, а також об'єми газів, що досліджуються і виділяються, а потім скористатися відповідною формулою і привести об'єми одержаних газів до нормальних умов. Обчислити кількість речовини і молярний об'єм газів.

Обладнання: кристалізатор із водою, мірні циліндри об'ємом 10 мл і 100 мл, конічна колба, корок із газовідвідною трубкою, ваги, фільтрувальний папір. Реактиви: аптечний перекис водню (3 %–й розчин гідроген пероксиду), каталізатор, крейда, розчин оцтової кислоти (6 %–й столовий оцет).

Хімічне рівняння реакції, що відбувається: 2H₂O₂ = 2H₂O + O₂

Сторінка 50

Підбиваємо підсумки

1 Порівняйте значення молярного об'єму газу, яке є результатом дослідження, із молярним об'ємом газів за нормальних умов.

Результати майже однакові.

2 Чи справді молярний об'єм газу не залежить від складу (формули) газуватої речовини?

Так, молярний об'єм не залежить від складу газуватої речовини.

3 Поясніть, чому важливо швидко закоркувати колбу після змішування реактантів.

Важливо швидко закоркувати колбу після змішування реактантів, бо гази є леткими сполуками.

4 Чи можна виконувати дослідження за нормальних умов, щоб потім не перераховувати об'єми? Якщо ні, то поясніть, для чого після дослідження перераховувати об'єм газу за нормальних умов.

У класі значення температури і тиску відрізняються від значень за нормальних умов, тому після дослідження треба перераховувати об'єми.

5 Чому для вимірювання об'єму кисню в описі зазначений приблизний об'єм розчину гідроген пероксиду, а занотовувати слід точний реально виміряний об'єм? Чи варто в описі зазначати точний (із точністю до 0,1 мл або 0,01 мл) необхідний об'єм розчину?

Гідроген пероксид є реактантом. У описі точний об'єм розчину не зазначають, бо ці числа не використовуються в розрахунках.

Сторінка 51

6 Чому для вимірювання об'єму вуглекислого газу в описі зазначена приблизна маса крейди, а занотовувати слід точну виміряну масу? А от об'єм столового оцту точно вимірювати не треба.

Крейда є реактантом. Значення об'єму столового оцту не використовується в розрахунках.

7 Навіщо під час вимірювання об'єму вуглекислого газу наважку речовини переносять у колбу разом з аркушем паперу, на якому його відмірювали? Крейда є у формі порошку. Щоб значення маси крейди було визначене найточніше.

8 Порівняйте значення молярного об'єму, отримані різними групами, визначте точність вашого дослідження. Які чинники могли вплинути на точність результатів? Приблизно однакове. На точність результатів могла вплинути похибка вимірювання, похибка обчислень, похибка приладу (наприклад, у випадку негерметичного з'єднання).

8. Як ви вважаєте, навіщо використовували сіль в експерименті зі збиранням вуглекислого газу?

Вуглекислий газ не розчиниться в солі, на відміну від води, а буде виділятися.

Cторінка 52

Взаємодія оксидів з водою. Поняття про кислоти

Вправа 14.2

Заповніть таблицю

Характеристика

Оксиди

кислотні

основні

Хімічні елементи, які

містяться у складі оксидів

неметалічні,

металічні із зарядом

в складі оксиду +4 і вище

металічні

Приклади оксидів

сульфур (IV) оксид СО₂

манган (VІI) оксид Mn₂O₇

калій оксид К₂О

Які речовини утворюються

внаслідок взаємодії з водою

кислоти

гідроксиди

Приклад рівняння реакції

взаємодії з водою

CO₂ + H₂O = H₂CO₃

Mn₂O₇ + H₂O = 2HMnO₄

K₂O + H₂O = 2KOH

Вправа 14.3

Взаємодія з водою	Кислотні оксиди	Основні оксиди
Взаємодіють	P₂O₅, CO₂, SO₃, SO₂, N₂O₅	Na₂O, BaO, Li₂O
Не взаємодіють	SiO₂, SnO₂, I₂O₅	CrO, Cu₂O, MnO, CuO

Вправа 14.4

а) Na₂O + H₂O = 2NaOH

б) SO₂ + H₂O = H₂SO₃

в) CO₂ + H₂O = H₂CO₃

г) P₂O₅ + 3H₂O = 2H₃PO₄

д) SO₂ + H₂O = H₂SO₃

е) BaO + H₂O = Ba(OH)₂

ж) K₂O + H₂O = 2KOH

и) N₂O₅ + H₂O = 2HNO₃

Сторінка 53

Вправа 14.5

Кислота	Кислотний оксид (ангідрид)	Кислота	Кислотний оксид (ангідрид)
H₂SiO₃	SiO₂	HNO₃	N₂O₅
H₂CO₃	CO₂	H₂SO₄	SO₃
H₃PO₄	P₂O₅	H₂SO₃	SO₂

Вправа 14.6

Назва кислоти (традиційна назва)	Відповідний кислотний оксид	Формула кислоти	Кислотний залишок	Назва кислотного залишку
Карбонатна (вугільна)	CO₂	H₂CO₃	CO₃^2–	Карбонат
Нітратна (азотна)	N₂O₅	HNO₃	NO₃^–	Нітрат
Нітритна (азотиста)	N₂O₃	HNO₂	NO₂^–	Нітрит
Силікатна (кремнієва)	SiO₂	H₂SiO₃	SiO₃^2–	Силікат
Сульфатна (сірчана)	SO₃	H₂SO₄	SO₄^2–	Сульфат
Сульфітна (сірчиста)	SO₂	H₂SO₃	SO₃^2–	Сульфіт
Ортосфосфатне (фосмфорна)	P₂O₅	H₃PO₄	PO₄^3–	Ортофосфат
Хроматна (хромова)	CrO₃	H₂CrO₄	CrO₄^2–	Хромат

Вправа 14.57

Індикатор	Забарвлення в розчині та наявності:
Індикатор	кислот	лише води	основ
Лакмус	червоний	фіолетовий	синій
Метилоранж	червоний	оранжевий	жовтий
Фенолфталеїн	безбарвний	безбарвний	малиновий
Універсальна	червоний	жовто-зелений	синьо-фіолетовий

Сторінка 54

Вправа 14.8

Основи	Оксиди	Основа	Оксиди
NaOH	Na₂O	HNO₃	N₂O₅
Ba(OH)₂	BaO	Ca(OH)₂	CaO

Вправа 14.9

Хімічний елемент	Формула оксидів	Молекулярна маса	Кислотний чи основний?
Ca	CaO	56	основний
N	N₂O₃	76	кислотний
P	P₂O₅	142	кислотний

Вправа 14.11

а) K₂O + H₂O = 2KOH

б) SO₂ + H₂O = H₂SO₃

в) Na₂O + H₂O = 2NaOH

г) P₂O₅ + 3H₂O = 2H₃PO₄

д) BaO + H₂O = Ba(OH)₂

е) SiO₂ + H₂O = H₂SiO₃

Вправа 14.12

Рівняння реакції гасіння вапна водою: CaO + H₂O = Ca(OH)₂

Вправа 14.13

У розчинах соди, мила і силікатного клею забарвлення фенолфталеїну змінюється на малинове. Який висновок можна зробити щодо властивостей розчинів цих речовин? Розчини цих речовин є основами.

Сторінка 55

Вправа 14.14

Запишіть формули гідроксидів металічних хімічних елементів:

а) магнію: Mg(OH)₂

б) станум (2+): Sn(OH)₂

в) феруму (2+): Fe(OH)₂

а) магнію: Mg(OH)₂

б) станум (2+): Sn(OH)₂

в) феруму (2+): Fe(OH)₂

Вправа 14.15

За моделями взаємодії речовин складіть хімічні рівняння.

1) SO₃ + H₂O = H₂SO₄

2) Na₂O + H₂O = 2NaOH

3) CaO + H₂O = Ca(OH)₂

Сторінка 56

НАВЧАЛЬНЕ ДОСЛІДЖЕННЯ № З

«Виявлення кислот і лугів у розчинах»

Прочитайте опис дослідження в підручнику на с. 129

Обладнання: штатив із пробірками.

Речовини: дистильована вода, розчини питної соди, кухонної солі, столовий оцет, розбавлені розчини кислот і лугів, розчини (або індикаторні папірці) лакмусу, метилоранжу, фенолфталеїну (спиртовий розчин), універсального індикатора.

Дослід 1

Перша серія пробірок. Додаємо індикатор лакмус.

Номер пробірки	1	2	3
Речовина в пробірці	луг	кислота	вода
Колір індикатора	синій	червоний	фіолетовий

Друга серія пробірок. Додаємо індикатор метилоранж.

Номер пробірки	1	2	3
Речовина в пробірці	луг	кислота	вода
Колір індикатора	жовтий	червоний	оранжевий

Третя серія пробірок. Додаємо індикатор фенолфталеїн.

Номер пробірки	1	2	3
Речовина в пробірці	луг	кислота	вода
Колір індикатора	малиновий	безбарвний	безбарвний

Четверта серія пробірок. Додаємо індикатор універсальний.

Номер пробірки	1	2	3
Речовина в пробірці	луг	кислота	вода
Колір індикатора	синьо-фіолетовий	червоний	жовто-зелений

Сторінка 57

Дослід 2

Додаємо індикатор лакмус.

Номер пробірки	1	2	3
Речовина в пробірці	кухонна сіль	питна сода	столовий оцет
Колір індикатора	фіолетовий	синій	червоний
Висновок щодо наявнос- ті кислоти чи лугу	відсутні	луг	кислота

Підбиваємо підсумки

1 Чи можна виявити кислоту фенолфталеїном? Ні, не можна.

2 За результатами дослідження зробіть висновок: яким/якими індикаторами зручніше користуватися для виявлення:

а) кислот: лакмус, метилоранж, універсальний індикатор;

б) лугів: лакмус, метилоранж, фенолфталеїн, універсальний індикатор.

3 Чому в цьому дослідженні рекомендовано використовувати саме дистильовану воду? Чи можна її замінити на водопровідну воду або покупну воду в пляшках? Дистильована вода не містить домішків інших речовин. Її не можна замінити, оскільки домішки можуть істотно впливати на достовірність результів дослідження.

4 Зважаючи на відомі вам якісні реакції (на озон і йод), поясни чи є зміна забарвлення індикаторів якісною реакцією. Є якісною реакцією, оскільки дозволяє візуально визначити наявність кислоти чи лугу в розчині.

Сторінка 58

НАВЧАЛЬНЕ ДОСЛІДЖЕННЯ № 4

«Виявлення кислот і лугів у побутових хімікатах природними індикаторами»

Обладнання: одноразові стаканчики, ніж, лійка, фільтр, тертка.

Речовини: буряк, наявні зразки засобів побутової хімії та харчових продуктів.

Опишіть колір індикаторів, які ви приготували: колір темно–червоний, бо природний індикатор приготовлений із буряка.

Результати досліджень зафіксуйте в таблиці.

Номер пробірки	Речовина/суміш для випробування	Колір індикатора	Висновок щодо наявності кислоти чи лугу
1	Розчин лимонної кислоти	рожевий	кислота
2	Розчин харчової соди	жовтий	луг
3	Пральний порошок	жовтий	луг
4	Мильний розчин	жовтий	луг
5	Лимонний сік	рожевий	кислота
6	Кефір	рожевий	кислота
7	Сік квашеної капусти	рожевий	кислота
8	Засіб чищення скла	рожевий	кислота

Висновок. Природним індикатором-антоціаном можна виявити наявність кислот і лугів за зміною забарвлення: рожевий колір у розчинах кислот, жовтий — лугів.

Інші завдання дивись тут...