ГДЗ Попель Хімія 8 клас §16 МОЛЯРНИЙ ОБ'ЄМ. ЗАКОН АВОГАДРО відповіді до підручника

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

У цих завданнях ГДЗ з хімії

синім кольором і сірим кольором дається відповідь, а зеленим — пояснення.

Дізнаєтеся, зрозумієте, використаєте

• У чому суть величини «молярний об'єм»?

Молярний об'єм — це об'єм 1 моль речовини.

• Чому в однакових об’ємах різних газів міститься однакова кількість молекул?

У газах відстані між молекулами набагато більші за їхні власні розміри. Якщо різні гази перебувають за однакових умов (температура й тиск), то відстані між молекулами приблизно однакові. Об'єми газів залежать від відстані між частинками, тому в однакових об'ємах має міститися однакове число молекул.

Розв'язуймо задачу

Підтвердьте за допомогою обчислення, що молярний об’єм води становить 18 см³/моль.

M(H₂O)= 18 г/моль, ρ = 1 г/см³.

V_M=M/ρ = 18 г/моль : 1 г/см³ = 18 см³/моль.

Відшукаймо

Спробуйте самостійно вивести формулу V=n•V_M.

У формулу обчислення об'єму V=m/ρ підставимо m=n•M, одержимо V=(n•M)/ρ.

Беручи до уваги, що V_M=M/ρ, одержимо V=n•V_M, що й треба було довести.

Розв'язуймо задачу

Обчисліть масу вуглекислого газу, якщо його об’єм становить 1,12 л (н. у.).

Відомо: V(CO₂)= 1,12 л

Знайти: m(CO₂) – ?

Розв'язання

Обчислюємо кількість речовини вуглекислого газу.

n(CO₂)=V(CO₂):V_M=1,12 л : 22,4 л/моль = 0,05 моль.

Обчислюємо молярну масу вуглекислого газу.

М_r(СО₂)=A_r(С)+2•A_r(О)=12+2•16=44, тому М(СО₂)=44 г/моль

Обчислюємо масу вуглекислого газу кількістю речовини 0,05 моль.

m(CO₂)= n(CO₂) • M(CO₂) = 0,05 моль • 44 г/моль = 2,2 г

Відповідь: маса вуглекислого газу 2,2 г.

Розв'язуймо задачу

Густина газу X становить 1,43 г/л. Обчисліть молярну масу цього газу?

Відомо: ρ(Х)=1,43 г/л

Знайти: M(Х)–?

Розв'язання

Молярну масу знаходимо за формулою: M=ρ•V_M_,де V_M=22,4 л/моль за н.у.

М(х) = 1,43 г/л • 22,4 л/моль = 32,032 г/моль ≈ 32 г/моль

Відповідь: 32 г/моль.

ВИОКРЕМЛЮЄМО ОСНОВНЕ

Проаналізувавши матеріал, викладений у параграфі, запишіть у зошиті висновки про молярний об’єм речовин, закон Авогадро та їх використання.

Молярний об’єм — це об’єм 1 моль речовини. За нормальних умов (н.у.) для газів він є постійним і дорівнює 22,4 л/моль. За законом Авогадро, в однакових об’ємах різних газів за однакових температури і тиску міститься однакова кількість молекул. Молярний об'єм використовується під час обчислень кількості речовини, маси та об'ємів газів.

Думаймо

Сформулюйте цікаве запитання за темою параграфа і поставте його своїм однокласникам / однокласницям. Порівняйте свою і їхні відповіді та оцініть їх. Поясніть, чому ваша оцінка саме така.

Відповідно до закону Авогадро, у рівних об'ємах різних газів за однакових умов міститься однакове число молекул. Яка ще величина характеризується однаковим числом частинок? Моль.

ВАШІ ДОСЯГНЕННЯ І ВІДКРИТТЯ

Вправа 165

Узгодьте записи в лівому стовпчику із записами в правому стовпчику:

1) об'єм V(H₂)=22,4 л — б)

2) маса m(H₂)=22,4 г — а)

3) молярний об'єм V_M(H₂)=22,4 л/моль — г)

Відповідь: 1—б, 2—а, 3—г.

Вправа 166

Чому об'єми однієї й тієї ж кількості речовини різних газів за тих самих температури й тиску однакові, а твердих і рідких речовин — різні?

За н.у. молярний об'єм різних газів є однаковим й, відповідно, однаковими є об'єми однієї й тієї ж кількості речовини. Молярний об'єм твердих і рідких речовин залежить від густини й молярної маси, тому є різним для різних твердих і рідких речовин й, відповідно, різними є об'єми однієї й тієї ж кількості речовини.

Вправа 167

Обчисліть об'єми газів (н.у.):

а) водню кількістю речовини 10 моль;

Відомо: n(Н₂)=10 моль

Знайти: V(Н₂)–?

Розв'язання

Обчислюємо об'єм водню.

V(Н₂)=n(Н₂)•V_M=10 моль • 22,4 л/моль=224 л

Відповідь: V(Н₂)=224 л.

б) сірководню H₂S масою 3,4 г;

Відомо: m(H₂S)=3,4 г

Знайти: V(H₂S)–?

Розв'язання

Обчислюємо молярну масу сірководню.

M_r(H₂S)=2•A_r(H)+A_r(S)=2•1+32=34, тому М(H₂S)=34 г/моль

Обчислюємо кількість речовини сірководню.

n(H₂S)=m(H₂S)/M(H₂S)=3,4 г : 34 г/моль=0,1 моль

Обчислюємо об'єм сірководню.

V(H₂S)=n(H₂S)•V_M=0,1 моль•22,4 л/моль=2,24 л

Відповідь: V(H₂S)=2,24 л.

Вправа 168

Густина азоту становить 1,25 г/л. Обчисліть молярний об'єм цього газу.

Відомо: ρ(N₂)=1,25 г/л

Знайти: V_M–?

Розв'язання

Обчислюємо молярну масу азоту.

M_r(N₂)=2•A_r(N)=2•14=28, тому М(N₂)=28 г/моль

Обчислюємо молярний об'єм газу.

V_M=M(N₂)/ρ(N₂)=28 г/моль : 1,25 г/л=22,4 л/моль

Відповідь: 22,4 л/моль.

Вправа 169

Людина за добу видихає в складі повітря вуглекислий газ об'ємом 500 л. Обчисліть масу цього об'єму газу.

Відомо: V(СО₂)=500 л

Знайти: m(СО₂)–?

Розв'язання

Обчислюємо кількість речовини вуглекислого газу.

n(CO₂)=V(CO₂) : V_М=500 л : 22,4 л/моль=22,32 моль

Обчислюємо молярну масу вуглекислого газу.

M_r(CO₂)=A_r(C)+2•A_r(O)=12+2•16=44, тому М(CO₂)=44 г/моль

Обчислюємо масу вуглекислого газу.

m(CO₂)=n(CO₂)•M(CO₂)=22,32 моль • 44 г/моль=982 г

Відповідь: m(CO₂)=982 г.

Вправа 170

Маса газу Х становить 60 г, а об'єм цієї його порції — 44,8 л. Обчисліть молярну масу газу Х. (Усно.)

Відомо: m(Х)=60 г, V(Х)=44,8 л

Знайти: M(Х)–?

Розв'язання

Обчислюємо кількість речовини газу Х.

n(Х)=V(Х)/V_m=44,8 л : 22,4 л/моль = 2 моль

Обчислюємо молярну масу газу Х.

М(Х)=m(Х):n(X)=60 г : 2 моль = 30 г/моль

Відповідь: М(Х)=30 г/моль.

Вправа 171

Де міститься найбільше молекул — в 1 л води, 1 л кисню чи 1 л водню? Відповідь аргументуйте.

Оскільки кількість речовини визначається кількістю молекул в певній її порції, то достатньо порівняти знайдені кількості речовини запропонованих сполук. Молярний об'єм газів за нормальних умов дорівнює 22,4 л/моль, тому кількість речовини кисню і водню буде однакова (1 л : 22,4 л/моль = 0,045 моль), в якій буде міститися однакова кількість молекул. Кількість речовини води залежить від густини та молярної маси (1 г/л • 1 л : 18 г/моль = 0,056 моль) і має більше значення. Тому в порції 1 л води буде більше молекул, ніж в порції 1 л кисню і 1 л водню.

Відповідь: найбільше молекул в 1 л води.

Вправа 172

Якими є відношення об'ємів однакових мас газів — водню і метану СН₄?

Відомо: m(H₂)=m(CH₄)=m

Знайти: V(H₂):V(CH₄)

Розв'язання

1. Обчислюємо молярні маси газів.

M_r(H₂)=2•A_r(H)=2•1=2, тому М(Н₂)=2 г/моль

M_r(CH₄)=A_r(C)+4•A_r(H)=12+4•1=16, тому М(СН₄)=16 г/моль

2. Виразимо масу газів через кількість речовини і об'єм.

Для цього виведемо формулу, якою скористаємося.

Кількість речовини сполуки можна обчислити за двома формулами: n=m/M і n=V/V_M, тому

прирівнюючи ліву і праву частини, отримаємо m/M=V/V_M, звідси m=V•M/V_M

У отриману формулу підставимо значення для водню і метану.

m=m(H₂)=V(H₂)•M(H₂)/V_M.

m=m(СH₄)=V(СH₄)•M(СH₄)/V_M.

Прирівняємо ліві і праві частини рівностей, отримаємо:

V(H₂)•M(H₂):V_M=V(СH₄)•M(СH₄):V_M, тому

V(H₂)•M(H₂)=V(СH₄)•M(СH₄), а

V(H₂):V(СH₄)=М(СH₄):М(H₂)=16:2 =8:1

Відповідь: V(H₂):V(СH₄)=8:1.

Вправа 173

Чотири колби однакового об'єму заповнили за однакових температури й тиску воднем, аргоном, вуглекислим газом і чадним газом. У якій колбі міститься найбільше атомів, а в якій — найменше?

У однаковому об'ємі газів міститься однакова кількість молекул. Беручи до уваги, що у формулі аргону (Ar) є 1 атом, у формулах молекул водню (H₂), чадного газу (CO) й вуглекислого газу (CO₂) відповідно 2 атоми, 2 атоми і 3 атоми, тому найбільше атомів є у формулі вуглекислого газу, а найменше — у формулі аргону.

Відповідь: найбільше атомів міститься у колбі з вуглекислим газом, а найменше — в колбі з аргоном.

Вправа 174

Доведіть, що молярні об'єми твердих речовин різні. Для цього відшукайте в інтернеті значення густин кількох металів і використайте їх для обчислень.

Для плюмбуму: ρ(Pb)=11,34 г/см³, m(Pb) = 207 г/моль

Обчислюємо молярний об'єм за формулою: V_m=M:ρ.

V_m=M(Pb):ρ(Pb)=207 г/моль: 11,34 г/см³ = 18,3 см³/моль

Для міді: ρ(Cu)=8,96 г/см³, m(Cu) = 64 г/моль

V_m=M(Cu):ρ(Cu)=64 г/моль: 8,96 г/см³ = 7,14 см³/моль

Для алюмінію: ρ(Al)=2,7 г/см³, m(Al) = 27 г/моль

V_m=M(Al):ρ(Al)=27 г/моль: 2,7 г/см³ = 10 см³/моль

Відповідь: молярні об'єми твердих речовин, на прикладі металів, є різними.

Вправа 175

За матеріалами з інтернету підготуйте повідомлення на тему «Чому твердження А. Авогадро про однакову кількість молекул в однакових об'ємах різних газів протягом тривалого часу було лише гіпотезою?».

А. Авогадро висунув гіпотезу про молекулярну будову речовин, зокрема газів. Тому твердження про однакову кількість молекул в однакових об'ємах різних газів протягом тривалого часу було лише гіпотезою. Ці ідеї були доведені експериментально, зокрема завдяки працям, що призвели до відкриття сталої, названої його іменем.

Вправа 176

Випишіть ключові слова і словосполучення з тексту параграфа для укладання двомовного словничк.

Молярний об'єм — molar volume, закон Авогадро — Avogadro's law.

Вправа 177

Створіть у зошиті таблицю оцінювання ваших знань і заповніть її.

Навчальні досягнення (що я знаю та вмію)	Самооцінка
Знаю суть величини «молярний об'єм».	...
Знаю чому в однакових об’ємах різних газів міститься однакова кількість молекул.	...
Вмію використовувати молярний об'єм у розв'язуванні задач.	...

––––––––––––– ПРОГРАМА 2016 року і 2021 року –––––––

§21 і §20 МОЛЯРНИЙ ОБ'ЄМ

Вправа 134 / 152

Що таке молярний об'єм? Як його можна розрахувати?

Молярний об'єм речовини ― це об'єм порції кількістю речовини 1 моль. Його можна розрахувати за формулами:

V_M=M/ρ, де ρ ― густина, М ― молярна маса або

V_M=V•n, де V ― об'єм, n ― кількість речовини.

Вправа 135 / 153

Густина азоту становить 1,25 г/л. Обчисліть молярний об'єм цього газу.

Відомо: ρ(N₂)=1,25 г/л

Знайти: V_M–?

Розв'язання

Обчислюємо молярний об'єм газу за формулою: V_M=M/ρ, де М–молярна маса.

М(N₂)=28 г/моль

V_M=M(N₂)/ρ(N₂)=28 г/моль : 1,25 г/л=22,4 л/моль

Відповідь: 22,4 л/моль.

Вправа 136 / 154

Густина газу становить 1,43 г/л. Яка молярна маса газу?

Відомо: ρ(газу)=1,43 г/л

Знайти: M(газу)–?

Розв'язання

Молярну масу знаходимо за формулою: M=ρ•V_M_,де V_M=22,4 л/моль за н.у.

М(газу)=ρ(газу)•V_М=1,43 г/л • 22,4 л/моль=32,032 г/моль≈32 г/моль

Відповідь: 32 г/моль.

Вправа 137 / 155

Знайдіть об'єми газів (н.у.):

а) водню кількістю речовини 10 моль;

Відомо: n(Н₂)=10 моль

Знайти: V(Н₂)–?

Розв'язання

1–й спосіб

Обчислюємо об'єм водню.

V(Н₂)=n(Н₂)•V_M=10 моль • 22,4 л/моль=224 л

2–й спосіб

Обчислюємо об'єм водню складанням пропорції:

1 моль Н₂ за н.у. займає об'єм 22,4 л,

10 моль Н₂ за н.у. ― х л.

10 моль / 1 моль = х л / 22,4 л, звідси за властивістю пропорції:

х л • 1 моль = 22,4 л • 10 моль

х=22,4 л • 10 моль : 1 моль=224 л

Відповідь: V(Н₂)=224 л.

б) сірководню H₂S масою 3,4 г;

Відомо: m(H₂S)=3,4 г

Знайти: V(H₂S)–?

Розв'язання

1–й спосіб

Обчислюємо кількість речовини сірководню.

M_r(H₂S)=2•A_r(H)+A_r(S)=2•1+32=34, тому М(H₂S)=34 г/моль

n(H₂S)=m(H₂S)/M(H₂S)=3,4 г : 34 г/моль=0,1 моль

Обчислюємо об'єм сірководню.

V(H₂S)=n(H₂S)•V_M=0,1 моль•22,4 л/моль=2,24 л

2–й спосіб

Обчислюємо молярну масу сірководню.

M_r(H₂S)=2•A_r(H)+A_r(S)=2•1+32=34, тому М(H₂S)=34 г/моль

Отже, маса 1 моль сірководню 34 г і за н.у. займає об'єм 22,4 л.

Складаємо пропорцію і розв'язуємо її:

34 г Н₂S за н.у. займають об'єм 22,4 л, тоді

3,4 г Н₂S за н.у. ― х л.

3,4 г / 34 г = х л / 22,4 л, звідси за властивістю пропорції:

х л • 34 г = 22,4 л • 3,4 г

х=V(H₂S)=22,4 л • 3,4 г : 34 г=2,24 л

Відповідь: V(H₂S)=2,24 л.

в) чадного газу CO масою 0,28 г. (Усно.)

Відомо: m(СО)=0,28 г

Знайти: V(СО)–?

Розв'язання

1–й cпосіб

Кількість речовини СО масою 0,28 г знаходимо за формулою n=m/M.

M_r(СО)=A_r(С)+A_r(О)=12+16=28, тому М(СО)=28 г/моль

n(СО)=m(СО)/M(СО)=0,28 г: 28 г/моль=0,01 моль

Об'єм СО кількістю речовини 0,01 моль знаходимо за формулою: V=n•V_M.

V(СО)=n(СО)•V_M=0,01 моль•22,4 л/моль=0,224 л

2–й спосіб

Обчислюємо молярну масу M=M_rг/моль

M_r(СО)=A_r(С)+A_r(О)=12+16=28, тому М(СО)=28 г/моль, маса 1 моль=28 г і за н.у. займає об'єм 22,4 л.

Для знаходження об'єму СО складаємо пропорцію і розв'язуємо її:

28 г CO за н.у. займає об'єм 22,4 л, тоді

0,28 г CO за н.у. ― х л.

х=22,4 л • 0,28 г : 28 г=0,224 л

Відповідь: V(СО)=0,224 л.

Вправа 138 / 156

Людина за добу видихає в складі повітря вуглекислий газ об'ємом 500 л. Обчисліть масу цього об'єму газу.

Відомо: V(СО₂)=500 л

Знайти: m(СО₂)–?

Розв'язання

1–й cпосіб

Обчислюємо кількість речовини вуглекислого газу.

n(CO₂)=V(CO₂) : V_М=500 л : 22,4 л/моль=22,32 моль

Обчислюємо масу вуглекислого газу.

M_r(CO₂)=A_r(C)+2•A_r(O)=12+2•16=44, тому М(CO₂)=44 г/моль

m(CO₂)=n(CO₂)•M(CO₂)=22,32 моль • 44 г/моль=982 г

2–й спосіб

Обчислюємо молярну масу СО₂.

M_r(CO₂)=A_r(C)+2•A_r(O)=12+2•16=44, тому М(CO₂)=44 г/моль.

Отже, маса 1 моль вуглекислого газу 44 г і займає об'єм 22,4 л за н.у.

Складаємо пропорцію і розв'язуємо її:

22,4 л СО₂ має масу 44 г, тоді

500 л СО₂ ― х г.

500 л / 22,4 л = х г / 44 г, звідси за властивістю пропорції:

х г • 22,4 л = 44 г • 500 л

х=m(CO₂)=44 г • 500 л : 22,4 л=982 г

Відповідь: m(CO₂)=982 г.

Вправа 139 / 157

Обчисліть молярну масу газу, якщо 60 г його займають об’єм 44,8 л.

Відомо: m(газу)=60 г, V(газу)=44,8 л

Знайти: M(газу)–?

Розв'язання

1–й cпосіб

Обчислюємо кількість речовини газу:

n(газу)=V(газу)/V_m=44,8 л : 22,4 л/моль = 2 моль

Обчислюємо молярну масу газу Х.

М(газу)=m(газу):n(газу)=60 г : 2 моль = 30 г/моль

2–й cпосіб

Обчислюємо густину газу:

ρ(газу)=m(газу)/V(газу)=60 г : 44,8 л=1,34 г/л

Обчислюємо молярну масу газу за формулою: M=ρ•V_M_,де V_M=22,4 л/моль за н.у.

М(газу)=ρ(газу)•V_М=1,34 г/л • 22,4 л/моль=30,016 г/моль≈30 г/моль

Відповідь: М(газу)=30 г/моль.

Вправа 140 / 158

Де міститься найбільше молекул — в 1 л води, 1 л кисню чи 1 л водню? Відповідь аргументуйте. Оскільки кількість речовини визначається кількістю найменших частинок (молекул, атомів) в певній її порції, то достатньо порівняти знайдені кількості речовини запропонованих сполук.

Відомо: V(H₂O)=V(O₂)=V(H₂)=1 л

Знайти: порівняти кількості речовини–?

Розв'язання

Обчислюємо масу Н₂О за формулою m=ρ•V

m(H₂O)=ρ(H₂O)•V(H₂O)=1000 г/л • 1 л=1000 г

Обчислюємо кількість речовини Н₂О за формулою n=m/M, де М–молярна маса.

M_r(H₂О)=2•A_r(H)+A_r(О)=2•1+16=18, тому М(H₂О)=18 г/моль

n(H₂О)=m(H₂О)/M(H₂О)=1000 г: 18 г/моль=55,6 моль

Обчислюємо кількість речовини О₂ і Н₂ за формулою n=V/V_M.

Оскільки V(O₂)=V(H₂)=1 л, то

n(O₂)=n(H₂)=1 л : 22,4 л/моль=0,045 моль

Отримали, що n(Н₂О)>n(О₂) і n(Н₂О)>n(Н₂), тому й