Інші завдання дивись тут...

© 8next.com (відповіді, перероблене і доповнене), 2021

У всіх завданнях ГДЗ з хімії

сірим кольором дається відповідь, а зеленим  пояснення.

Контрольні запитання

1. Сформулюйте закон Авогадро. В однакових об’ємах будь-яких газів, що перебувають за однакових умов (температура й тиск), міститься однакове число молекул.

2. Які умови називають нормальними? За нормального атмосферного тиску (760 мм. рт. ст. або 101325 Па) й температури 0°С.
3. Чому дорівнює молярний об’єм газу за нормальних умов? VM=22,4 л/моль.

 

Завдання для засвоєння матеріалу
Вправа 1

Який об’єм займають за нормальних умов:

а) 2 моль азоту;

б) 0,5 моль кисню;

в) 0,25 моль фтору?

Відомо: а) n(N2)=2 моль; б) n(О2)=0,5 моль; в) n(F2)=0,25 моль

Знайти: a) V(N2)-?, a) V(O2)-?, a) V(F2)-?

Розв’язання

І спосіб

Об'єм речовини обчислюємо за формулою: V=nVm, де Vm - молярний об'єм.

a) V(N2)=n(N2)Vm=2 моль  22,4 л/моль=44,8 л

б) V(О2)=n(O2)Vm=0,5 моль  22,4 л/моль=11,2 л

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

ІІ спосіб

Складаємо пропорції і розв’язуємо їх.

а) 1 моль азоту за н.у. займає 22,4 л,

    2 моль азоту за н.у.  х л.

    х=22,4 л  2 моль : 1 моль=44,8 л

б) 1 моль кисню за н.у. займає 22,4 л,

    0,5 моль кисню за н.у.  х л.

    х=22,4 л  0,5 моль : 1 моль=11,2 л

в) 1 моль фтору за н.у. займає 22,4 л,

    0,25 моль фтору за н.у.  х л.

    х = 22,4 л  0,25 моль : 1 моль=5,6 л

Відповідь: a) 44,8 л; б) 11,2 л; в) 5,6 л.

 

Вправа 2

Скільки молекул міститься в гумовій кулі об’ємом 5,6 л (н.у.), заповненій воднем?

Відомо: V(Н2)=5,6 л           

Знайти: N(H2)-?

Розв’язання

І спосіб

1. Кількість речовини обчислюємо за формулою: n=V/Vm, де Vm - молярний об'єм.

n(H2)=n(H2):Vm=5,6 л : 22,4 л/моль=0,25 моль

2. Обчислюємо число молекул за формулою: N=n•NA, де NА - стала Авогадро. 

N(H2)=n(H2)NA=0,25 моль  61023моль-1=1,51023

ІІ спосіб

Складаємо пропорцію і розв’язуємо її.

У 22,4 л водню міститься 61023 молекул H2O,

у 5,6 л водню буде міститися х молекул H2O.

х=5,6 л  61023 : 22,4 л =1,51023

Відповідь: 1,51023.

Чи зміниться відповідь, якщо в умові завдання водень замінити на:

а) азот; Не зміниться.

б) невідомий газ; Не зміниться.

в) водопровідну воду? Зміниться. Вода за н.у. є у твердому стані, а закон Авогадро стосується газів.

 

Вправа 3

Визначте, який об’єм за нормальних умов займають:

а) 5 моль метану CH4

б) 2 моль сірководню H2S

в) 4,2 моль амоніаку NH3

Відомо: а) n(СН4)=5 моль; б) n(H2S)=2 моль; в) n(NH3)=4,2 моль

Знайти: a) V(CH4)-?; б) V(H2S)-?; в) V(NH3)-?

Розв’язання

І спосіб

Об'єм речовини обчислюємо за формулою: V=nVm, де Vm - молярний об'єм.

a) V(CH4)=n(CH4)Vm=5 моль  22,4 л/моль=112 л

б) V(H2S)=n(H2S)Vm=2 моль  22,4 л/моль=44,8 л

в) V(NH3)=n(NH3)Vm=4,2 моль  22,4 л/моль=94,08 л

ІІ спосіб

Складаємо пропорції і розв’язуємо їх.

а) 1 моль метану за н.у. займає 22,4 л,

    5 моль метану за н.у.  х л.

    х=22,4 л  5 моль : 1 моль=112 л

б) 1 моль сірководню за н.у. займає 22,4 л,

    2 моль сірководню за н.у.  х л.

    х=22,4 л  2 моль : 1 моль=44,8 л

в) 1 моль амоніаку за н.у. займає 22,4 л,

    4,2 моль амоніаку за н.у.  х л.

    х=22,4 л  4,2 моль : 1 моль=94,08 л

Відповідь: a) 112 л; б) 44,8 л; в) 94,08 л.

 

Вправа 4

У якому об’ємі амоніаку NH3 міститься в 3 рази більше молекул, ніж у метані CH4 об’ємом 100 л (н.у.)?

За законом Авогадро: в однакових об'ємах різних газів, що перебувають за однакових умов (температура й тиск), міститься однакове число молекул, тому у 100 л метану СН4 і у 100 л амоніаку NH3 є однакове число молекул, а у три рази більше молекул буде міститися у 300 л амоніаку.  

Відповідь: 300 л.

 

Вправа 5

Є два гази, узяті за нормальних умов: 10 л метану CH4 і 20 л хлору Cl2. У якому з них міститься більше молекул, а в якому — більше атомів, і у скільки разів?

За законом Авогадро: в однакових об'ємах різних газів, що перебувають за однакових умов (температура й тиск), міститься однакове число молекул. V(Cl2):V(CH4)=20:10=2:1, бачимо, що об'єм хлору у 2 рази більший, ніж метану, тому й молекул у хлорі буде у 2 рази більше, ніж у метані, тобто, N(Cl2)>N(CH4) у 2 рази.

Знайдемо: де більше атомів?

І спосіб

Одна молекула хлору Cl2 містить два атоми Хлору, тому N(Cl)=2. Оскільки молекул є у два рази більше, тому й атомів буде у 2 рази більше, тобто, N(Cl)=22=4. Одна молекула метану містить атом Карбону і 4 атоми Гідрогену, разом 5 атомів. Щоб обчислити у скільки разів більше атомів у метані, ніж у хлорі, треба 5:4=1,25 разів.

ІІ спосіб

Одна молекула хлору Cl2 містить два атоми Хлору, а одна молекула метану містить атом Карбону і 4 атоми Гідрогену, разом 5 атомів, тобто в однакових об'ємах метану і хлору міститься у 5:2=2,5 разів більше атомів Карбону і Гідрогену, ніж Хлору. Об'єм метану є у 2 рази менший, тому й молекул метану є у два рази менше, ніж молекул хлору, тому атомів у метані буде лише у 2,5:2=1,25 разів більше.

Відповідь: молекул більше у хлорі у 2 рази, а атомів більше у метані у 1,25 разів.

 

Вправа 6

Скільки молекул кисню міститься за нормальних умов:

а) в одному кубічному метрі;

Відомо: V(О2)=1 м3=1000 дм3=1000 л         

Знайти: N(О2)-?

Розв’язання

І спосіб

1. Кількість речовини обчислюємо за формулою: n=V/Vm, де Vm - молярний об'єм.

n(О2)=V(O2):Vm=1000 л : 22,4 л/моль=44,6 моль

2. Число молекул обчислюємо за формулою: N=n•NA, де NА - стала Авогадро.

N(О2)=n(O2)NA=44,6 моль  61023моль-1=267,61023=2,681025

ІІ спосіб

Складаємо пропорцію і розв’язуємо її.

У 22,4 л кисню міститься 61023 молекул,

у 100 л кисню  х молекул.

х=44,6 моль  61023 : 1 моль=267,61023= 2,681025

Відповідь: 2,681025.

 

б) в одному кілограмі цієї речовини?

Відомо: m(О2)=1 кг = 1000 г         

Знайти: N(О2)-?

Розв’язання

І спосіб

1. Кількість речовини обчислюємо за формулою: n=m/M, де М - молярна маса.

Mr(O2)=2Ar(O)=216=32, M(O2)=32 г/моль

n(О2)=m(O2):M(O2)=1000 г : 32 г/моль=31,25 моль

2. Число молекул обчислюємо за формулою: N=n•NA, де NА - стала Авогадро.

N(О2)=n(O2)NA=31,25 моль  61023моль-1=187,51023=1,8751025

ІІ спосіб

1. Обчислюємо молярну масу.

Mr(O2)=2Ar(O)=216=32, M(O2)=32 г/моль.

2. Складаємо пропорцію і розв'язуємо її.

У 32 г кисню міститься 61023 молекул О2,

у 1000 г кисню  х молекул.

х=1000 г  61023 молекул : 32 г=187,51023 = 1,8751025

Відповідь: 1,8751025.

 

Вправа 7

Де міститься більше молекул амоніаку — у 100 г або в 100 л (н.у.)?

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

Знайти: де більше молекул-?

Розв’язання

1. Кількість речовини обчислюємо за формулою: n=m/M, де М - молярна маса.

Mr(NН3)=Ar(N)+3Ar(H)=14+31=17, M(NH3)=17 г/моль

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

2. Кількість речовини обчислюємо за формулою: n=V/Vm, де Vm - молярний об'єм.

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

Кількість речовини n1(NH3)>n2(NH3), тому й число молекул N1(NH3)>N2(NH3), бо між кількістю речовини і числом молекул існує прямо пропорційна залежність.

Переконаємося, що це так, обчисливши число молекул, у знайдених кількостях речовини метану.

Число молекул обчислюємо за формулою: N=n•NA, де NА - стала Авогадро. 

N1(NH3)=n(NH3):NA=5,9 моль  61023моль-1=35,51023=3,551024

N2(NH3)=n(NH3):NA=4,5 моль  61023моль-1=271023=2,71024

Відповідь: у 100 г амоніаку.

 

Вправа 8

Який об’єм займають за нормальних умов:

а) 10 г водню;

Відомо: m(Н2)=10 г           

Знайти: V2)-?

Розв’язання

І спосіб

1. Кількість речовини обчислюємо за формулою: n=m/M, де М - молярна маса.

Mr(Н2)=2Ar(H)=21=2, M(H2)=2 г/моль

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

2. Об'єм речовини обчислюємо за формулою: V=nVm, де Vm - молярний об'єм.

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

ІІ спосіб

1. Обчислюємо молярну масу.

Mr2)=2Ar(H)=21=2, M(H2)=2 г/моль.

2. Складаємо пропорцію і розв'язуємо її.

2 г водню за н.у. займають 22,4 л,

10 г водню за н.у.  х л.

х = 22,4 л  5 моль : 1 моль=112 л

Відповідь: 112 л.

 

б) 10 моль водню?

Відомо: n(Н2)=10 моль

Знайти: V(H2)-?

Розв’язання

І спосіб

Об'єм речовини обчислюємо за формулою: V=nVm, де Vm - молярний об'єм.

V(H2)=n(H2)Vm=10 моль  22,4 л/моль=224 л

II спосіб

Складаємо пропорцію і розв'язуємо її.

1 моль водню за н.у. займає 22,4 л,

10 моль водню за н.у.  х л.

х = 22,4 л  10 моль : 1 моль=224 л

Відповідь: 224 л.

 

Вправа 9

У чотирьох однакових посудинах містяться однакові маси таких газів: амоніак NH3, азот N2, сірчистий газ SO2, кисень O2. У якій посудині міститься найбільше молекул?

Відомо: m(NН3)=m(N2)=m(SO2)=m(O2).            

Знайти: де більше молекул-?

Розв’язання

Треба порівняти кількості речовин запропонованих газів. 

Кількість речовини обчислюємо за формулою: n=m/M, де М - молярна маса.

Mr(NН3)=Ar(N)+3Ar(H)=14+31=17, M(NH3)=17 г/моль

n(NH3)=m/17

Mr(N2)=2Ar(N)=214=28, M(N2)=28 г/моль

n(N2)=m/28

Mr(SO2)=Ar(S)+2Ar(O)=32+216=64, M(SO2)=64 г/моль

n(SO2)=m/64

Mr(O2)=2Ar(O)=216=32, M(O2)=32 г/моль

n(O2)=m/32

Знаємо, що з двох дробів з однаковими чисельниками більшим є той дріб, у якого менший знаменник, тому m/64<m/32<m/28<m/17. Кількість речовини амоніаку є найбільшою, тому й число молекул у посудині з амоніаком буде найбільшим, бо між цими величинами існує прямо пропорційна звлежність. 

Відповідь: у посудині з амоніаком.


Вправа 10

Порівняйте число молекул в 1 г амоніаку NH3 та в 1 г азоту. У якому випадку й у скільки разів число молекул більше?

Відомо: m(NH3)=1 г, m(N2)=1 г          

Знайти: N(NH3)-? N(N2)-? У скільки разів?

Розв’язання

1. Кількість речовини обчислюємо за формулою: n=m/M, де М - молярна маса.

Mr(NH3)=Ar(N)+3Ar(H)=14+31=17, M(NH3)=17 г/моль

n(NH3)=m(NH3):M(NH3)=1 г : 17 г/моль=0,059 моль

Mr(N2)=2Ar(N)=214=28, M(N2)=28 г/моль

n(N2)=m(N2):M(N2)=1 г : 28 г/моль=0,036 моль

2. Число молекул обчислюємо за формулою: N=n•NA, де NА - стала Авогадро. 

N(NH3)=n(NH3)NA=0,059 моль  61023моль-1=0,3541023=3,541022

N(N2)=n(N2)NA=0,036 моль  61023моль-1=0,2161023=2,161022

N(NH3)>N(N2), тобто більше молекул міститься в 1 г амоніаку.

Визначимо у скільки разів.

N(NH3)/N(N2)=3,54∙1022/2,16∙1022=1,65 рази.

Відповідь: в амоніаку у 1,65 рази.

 

Вправа 11

Обчисліть масу сірководню H2S об’ємом 11,2 л за нормальних умов.

Відомо: V(H2S)=11,2 л

Знайти: m(H2S)-?

Розв'язання

І спосіб

1. Кількість речовини амоніаку обчислюємо за формулою: n=V/Vm, де Vm - молярний об'єм.

n(H2S)=V(H2S):Vm=11,2 л : 22,4 л/моль=0,5 моль

2. Масу обчислюємо за формулою: m=nM, де М - молярна маса.

Mr(H2S)=2Ar(H)+Ar(S)=21+32=34, M(H2S)=34 г/моль

m(H2S)=n(H2S)M(H2S)=0,5 моль 34 г/моль=17 г

ІІ спосіб

1. Обчислюємо молярну масу.

Mr(H2S)=2Ar(H)+Ar(S)=21+32=34, M(H2S)=34 г/моль.

2. Складаємо пропорцію і розв'язуємо її.

22,4 л сірководню мають 34 г,

11,2 л сірководню — х г.

х=34 г  11,2 л : 22,4 л=17 г

Відповідь: 17 г.

 

Вправа 12

Маса 0,001 м3 газу (н. у.) дорівнює 1,25 г. Обчисліть масу однієї молекули цього газу.

Відомо: V(газу)=0,001 м3=1 л, m(газу)=1,25 г.

Знайти: m0(газу)-?

Розв'язання

І спосіб

Молярну масу легко обчислити, знаючи масу 1 літра (бо це густина ρ=m/V=1,25 г/1 л=1,25 г/л).

М=VMρ, де VM - постійна величина і дорівнює 22,4 л/моль та ρ=m/V.

М(газу)=22,4 л/моль1,25 г/л=28 г/моль

m0=M/NА, де NА - стала Авогадро і дорівнює 6•1023моль-1

m0(газу)=28 г/моль:6•1023моль-1=4,6•1023 г

ІІ спосіб

1. Кількість речовини амоніаку обчислюємо за формулою: n=V/Vm, де Vm - молярний об'єм.

n(газу)=V(газу):Vm=1 л : 22,4 л/моль=0,045 моль

2. Число молекул обчислюємо за формулою: N=n•NA, де NА - стала Авогадро. 

N(газу)=n(газу)NA=0,045 моль  61023моль-1=0,271023

Маса одної молекули m0=m/N

m0(газу)=m(газу):N(газу)=1,25 г0,271023=4,6•1023 г

Відповідь: 4,6•1023 г.

 

Вправа 13

Чи однакові маси та об’єми (за однакових умов) мають 1,5 моль CO2 і 1,5 моль O2? Відповідь підтвердьте розрахунками.

Відомо: n(СО2)=1,5 моль, n(О2)=1,5 моль

Знайти: m(СО2)-?, V(СО2)-?, m(О2)-?, V(O2)-?

Розв’язання

2. Масу обчислюємо за формулою: m=nM, де М - молярна маса.

Mr(CO2)=Ar(C)+2Ar(O)=12+216=44, M(CO2)=44 г/моль

m(CO2)=n(CO2)M(CO2)=1,5 моль44 г/моль=66 г

Mr(O2)=2Ar(O)=216=32, M(O2)=32 г/моль

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

m(CO2)>m(O2)

Об'єм речовини обчислюємо за формулою: V=nVm, де Vm - молярний об'єм.

V(CO2)=n(CO2)Vm=1,5 моль  22,4 л/моль=33,6 л

V(O2)=n(O2)Vm=1,5 моль  22,4 л/моль=33,6 л

V(CO2)=V(O2)

Відповідь: об'єми однакові, а маси  ні.

 

Вправа 14

На запитання: «Який об’єм займає 1 моль води за нормальних умов?», учень відповів — 22,4 літра. Чи правильна ця відповідь? Ні. Поясніть. Відповідь учня стосується газуватих речовин, а за нормальних умов (00С) вода є твердою речовиною.

 

Вправа 15*

У який спосіб за допомогою закону Авогадро можна довести, що: молекули кисню, азоту, водню складаються з двох атомів;

Визначення молекулярних мас, опираючись на закон Авогадро, показало, що молекули простих газів складаються з двох атомів. Доведемо це. Закон Авогадро: в однакових об'ємах різних газів за однакових умов міститься однакова кількість молекул. Разом з тим 1 моль будь-якого газу містить однакову кількість молекул. Отже, за однакових умов 1 моль газу займає однаковий об'єм, який називається молярним об'ємом VМ і за н.у. VM=22,4 л/моль. Оскільки 1 моль газу (за н.у.) займає об'єм 22,4 л, то, знаючи масу 1 л газу (густину ρ(газу), г/л за н.у), легко обчислити молярну масу цього газу: М=VMρ(газу).

Доведемо щодо кисню:

М(кисню)=VMρ(кисню)=22,4 л/моль1,43 г/л=32 г/моль, тому Мr(кисню)=32. Позначимо число атомів у молекулі кисню через х, тоді формула кисню матиме вигляд ОхМr(кисню)=Mrх)=хAr(О), тому хAr(О)=32, х=32/Ar(О)=32/16=2, отже, молекула кисню складається з двох атомів Оксигену і має формулу О2.

Доведемо щодо азоту:

М(азоту)=VMρ(азоту)=22,4 л/моль1,25 г/л=28 г/моль, тому Мr(азоту)=28. Позначимо число атомів у молекулі азоту через х, тоді формула азоту матиме вигляд NхМr(азоту)=Mr(Nх)=хAr(N), тому хAr(N)=28, х=28/Ar(N)=28/14=2, отже, молекула азоту складається з двох атомів Нітрогену і має формулу N2.

Доведемо щодо водню:

М(водню)=VMρ(водню)=22,4 л/моль0,09г/л=2 г/моль, тому Мr(водню)=2. Позначимо число атомів у молекулі водню через х, тоді формула водню матиме вигляд НхМr(водню)=Mr(Hх)=хAr(H), тому хAr(H)=2, х=2/Ar(H)=2/1=2, отже, молекула водню складається з двох атомів Гідрогену і має формулу Н2.  

б) молекула води має склад H2O, а не HO;

Вода за н.у. (00С) є твердою речовиною, а закон Авогадро стосується газуватих речовин. 

в) молекула амоніаку має склад NH3, а не NH?

Визначимо молярну масу амоніаку, опираючись на закон Авогадро: в однакових об'ємах різних газів за однакових умов міститься однакова кількість молекул. Разом з тим 1 моль будь-якого газу містить однакову кількість молекул. Отже, за однакових умов 1 моль газу займає однаковий об'єм, який називається молярним об'ємом VМ і за н.у. VM=22,4 л/моль. 

Оскільки 1 моль газу (за н.у.) займає об'єм 22,4 л, то, знаючи масу 1 л газу (густину ρ(газу), г/л за н.у), легко обчислити молярну масу цього газу: М=VMρ(газу).

М(амоніаку)=VMρ(амоніаку)=22,4 л/моль0,77 г/л=17 г/моль, тому Мr(амоніаку)=17.

Припустимо, що формула амоніаку NH, тоді Mr(NH)=Ar(N)+Ar(H)=14+1=15, а не 17, отже, запропонована формула не підходить.

Доведемо, що формула амоніаку NH3Позначимо число атомів Гідрогену у молекулі амоніаку через х, тоді формула амоніаку матиме вигляд NHхМr(амоніаку)=Mr(NHх)=Ar(N)+хAr(H), тому Ar(N)+хAr(Н)=17, х=(17-Ar(N)):Ar(H)=(17-14)/1=3, отже, молекула амоніаку складається з трьох атомів Гідрогену і має формулу NH3. 

Інші завдання дивись тут...

  • Віктор
    Дуже дякую
    22 січня 2017 12:04