© 8next.com (відповіді, перероблене і доповнене), 2021
У всіх завданнях ГДЗ з хімії сірим кольором дається відповідь, а зеленим — пояснення. |
Вправа 134
Молярний об'єм речовини ― це об'єм порції кількістю речовини 1 моль.
Його можна розрахувати за формулами:
VM=M/ρ, де ρ ― густина, М ― молярна маса або
VM=V•n, де V ― об'єм, n ― кількість речовини
Вправа 135
Густина азоту становить 1,25 г/л. Обчисліть молярний об'єм газу за н.у.
Відомо: ρ(N2)=1,25 г/л
Знайти: VM-?
Розв'язання
Молярний об'єм знаходимо за формулою: VM=M/ρ, де М-молярна маса
Mr(N2)=2•Ar(N)=2•14=28, тому М(N2)=28 г/моль
VM=M(N2)/ρ(N2)=28 г/моль : 1,25 г/л=22,4 л/моль
Відповідь: 22,4 л/моль
Вправа 136
Визначте молярний об'єм газу, якщо він має густину 1,43 г/л?
Відомо: ρ(газу)=1,43 г/л
Знайти: M(газу)-?
Розв'язання
Молярну масу знаходимо за формулою: M=ρ•VM, де VM=22,4 л/моль за н.у.
М(газу)=ρ(газу)•VМ=1,43 г/л • 22,4 л/моль=32,032 г/моль≈32 г/моль
Відповідь: 32 г/моль
Вправа 137
Знайдіть об'єми газів (н.у.):
а) водню, взятого кількістю речовини 10 моль;
Відомо: n(Н2)=10 моль
Знайти: V(Н2)-?
Розв'язання
І спосіб
Знаходимо за формулою: V=n•VM, де VM=22,4 л/моль за н.у.
V(Н2)=n(Н2)•VM=10 моль • 22,4 л/моль=224 л
ІІ спосіб
Обчислюємо об'єм водню за допомогою пропорції:
1 моль Н2 за н.у. займає об'єм 22,4 л, тоді
10 моль Н2 за н.у. ― х л.
х л / 22,4 л = 10 моль / 1 моль, 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
І спосіб
Кількість речовини H2S масою 3,4 г знаходимо за формулою: n=m/M.
Mr(H2S)=2•Ar(H)+Ar(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
Об'єм H2S кількістю речовини 0,1 моль знаходимо за формулою: V=n•VM.
V(H2S)=n(H2S)•VM=0,1 моль•22,4 л/моль=2,24 л
ІІ спосіб
Обчислюємо молярну масу.
Mr(H2S)=2•Ar(H)+Ar(S)=2•1+32=34, тому М(H2S)=34 г/моль, маса 1 моль=34 г і за н.у. займає об'єм 22,4 л
Для знаходження об'єму H2S 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.
х=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
I cпосіб
Кількість речовини СО масою 0,28 г знаходимо за формулою n=m/M.
Mr(СО)=Ar(С)+Ar(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•VM.
V(СО)=n(СО)•VM=0,01 моль•22,4 л/моль=0,224 л
ІІ спосіб
Обчислюємо молярну масу M=Mrг/моль
Mr(СО)=Ar(С)+Ar(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
Людина за добу видихає разом із повітрям 500 л вуглекислого газу. Визначте масу цього об'єму газу.
Відомо: V(СО2)=500 л
Знайти: m(СО2)-?
Розв'язання
I cпосіб
Кількість речовини вуглекислого газу об'ємом 500 л знаходимо за формулою: n=V/VM.
n(CO2)=V(CO2) : VМ=500 л : 22,4 л/моль=22,32 моль
Масу вуглекислого газу кількістю речовини 22,32 моль знаходимо за формулою: m=n•M
Mr(CO2)=Ar(C)+2•Ar(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
ІІ спосіб
Обчислюємо молярну масу СО2.
Mr(CO2)=Ar(C)+2•Ar(O)=12+2•16=44, тому М(CO2)=44 г/моль, маса 1 моль=44 г і займає за н.у. об'єм 22,4 л.
Для знаходження маси СО2 складаємо пропорцію і розв'язуємо її:
22,4 л СО2 має масу 44 г, тоді
500 л СО2 ― х г
х=m(CO2)=44 г • 500 л : 22,4 л=982 г
Відповідь: m(CO2)=982 г
Вправа 139
Обчисліть молярну масу газу, якщо 60 г його займають об'єм 44,8 л. (Усно.)
Відомо: m(газу)=60 г, V(газу)=44,8 л
Знайти: M(газу)-?
Розв'язування
Обчислюємо густину газу:
ρ(газу)=m(газу)/V(газу)=60 г : 44,8 л=1,34 г/л
Молярну масу газу знаходимо за формулою: M=ρ•VM, де VM=22,4 л/моль за н.у.
М(газу)=ρ(газу)•VМ=1,34 г/л • 22,4 л/моль=30,016 г/моль≈30 г/моль
Відповідь: М(газу)≈30 г/моль
Вправа 140
Де міститься (н.у.) найбільше молекул — в 1 л води, 1 л кисню чи 1 л водню? Відповідь поясніть. Оскільки кількість речовини визначається кількістю найменших структурних 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.
Mr(H2О)=2•Ar(H)+Ar(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/VM.
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
N(Н2О)>N(О2) і N(Н2О)>N(Н2)
Відповідь: найбільше молекул є в 1 л води
Вправа 141
Визначте співвідношення об'ємів однакових мас газів — водню і метану СН4.
Відомо: m(H2)=m(CH4)=m
Знайти: V(H2):V(CH4)
Розв'язання
I спосіб
1. Обчислюємо молярні маси газів М=Mr г/моль
М(Н2)=2•1 г/моль=2 г/моль
М(СН4)=(12+4•1) г/моль=16 г/моль
2. Виразимо масу газів через кількість речовини і об'єм.
n(H2)=m(H2)/M(H2)=m(H2)/2=m/2 (моль)
V(H2)=n(H2)•VM=m•VM/2=m•22,4:2=11,2m (л)
n(CH4)=m(CH4)/M(CH4)=m(CH4)/16=m/16 (моль)
V(CH4)=n(CH4)•VM=m•VM/16=m•22,4:16=1,4m (л)
3. Знаходимо співвідношення об'ємів.
V(H2):V(CH4)=11,2m:1,4m=11,2:1,4=(11,2/1,4):(1,4/1,4)=8:1
II спосіб
1. Обчислюємо молярні маси газів М=Mr г/моль
М(Н2)=2•1 г/моль=2 г/моль
М(СН4)=(12+4•1) г/моль=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/VM, тому
прирівнюючи ліву і праву частини, отримаємо m/M=V/VM, звідси m=V•M/VM
У отриману формулу підставимо значення для водню:
m=m(H2)=V(H2)•M(H2)/VM.
Аналогічно для метану:
m=m(СH4)=V(СH4)•M(СH4)/VM.
Прирівняємо ліві і праві частини рівностей, отримаємо:
V(H2)•M(H2):VM=V(СH4)•M(СH4):VM, тому V(H2)•M(H2)=V(СH4)•M(СH4), а
V(H2):V(СH4)=М(СH4):М(H2)=16 г/моль : 2 г/моль =8:1
Відповідь: V(H2):V(СH4)=8:1