Інші завдання дивись тут...

Вправа 160. Зіставте фізичні величини «відносна густина» і густина.

Густина ― це характеристика речовини, що показує яку масу має 1 м3 цієї речовини. Вимірюється в кг/м3 (г/см3). 

Відносна густина ― це відношення густини даної речовини до густини іншої речовини. Величина безрозмірна, бо отримується діленням величин однакової розмірності.  

 

Вправа 161. Чому для відносної густини газу не вказують умови — тиск і температуру? Бо гази для порівняння беруться за одних і тих самих умов.

 

Вправа 162. Визначте густину повітря за нормальних умов. 

Відомо: М(повітря)=29 г/моль

Знайти: ρ(повітря)-?

Розв'язування

Густину повітря знаходимо за формулою: ρ=М/VM, де VM=22,4 л/моль за н.у.

ρ(повітря)=М(повітря):VM=29 г/моль : 22,4 л/моль=1,295 г/л

Відповідь: густина повітря за н.у. 1,295 г/л.

 

Вправа 163. Обчисліть відносну густину за воднем газів із такими формулами: Не, Ne, СН4, NH3, N2, CO, SiH4, SО2. (Усно.)

Відносну густину обчислюємо за формулою D=M1/M2, де М1, М2 - молярні маси

Mr(H2)=2Ar(H)=21=2, тому М(Н2)=2 г/моль

Для Не:

Mr(Hе)=Ar(Hе)=4, тому М(Не)=4 г/моль

DH2(Нe)=M(Нe)/M(H2)=4 г/моль : 2 г/моль=2

Для Ne:

Mr(Nе)=Ar(Nе)=20, тому М(Не)=20 г/моль

DH2(Ne)=M(Ne)/M(H2)=20 г/моль : 2 г/моль=10

Для СН4:

Mr(CH4)=Ar(C)+4Ar(H)=12+41=16, тому М(CН4)=16 г/моль

DH2(CH4)=M(CH4)/M(H2)=16 г/моль : 2 г/моль=8

Для NH3:

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

DH2(NH3)=M(NH3)/M(H2)=17 г/моль : 2 г/моль=8,5

Для N2:

Mr(N2)=2Ar(N)=214=28, тому М(N2)=28 г/моль

DH2(N2)=M(N2)/M(H2)=28 г/моль : 2 г/моль=14

Для CO:

Mr(CO)=Ar(C)+Ar(O)=12+16=28, тому М(CO)=28 г/моль 

DH2(CO)=M(CO)/M(H2)=28 г/моль : 2 г/моль=14

Для SiH4:

Mr(SiH4)=Ar(Si)+4Ar(H)=28+41=32, тому М(SiН4)=32 г/моль

DH2(SiH4)=M(SiH4)/M(H2)=32 г/моль : 2 г/моль=16

Для 2:

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

DH2(SO2)=M(SO2)/M(H2)=64 г/моль : 2 г/моль=32

 

Вправа 164. Назвіть два-три гази, які важчі за повітря, і доведіть це.

Важчими за повітря будуть гази, молярна маса яких більша за молярну масу повітря, де M(повітря)=29 г/моль

Наприклад, кисень О2, вуглекислий газ СО2, сульфур (IV) оксид SO2 тощо.

Доведемо це.

M(О2)=Mr(O2) г/моль=2Ar(О) г/моль =216 г/моль=32 г/моль

Dповітря(О2)=M(О2)/M(повітря)=32 г/моль : 29 г/моль=1,1

Отже, кисень у 1,1 рази важчий від повітря;

M(СО2)=Mr(СO2) г/моль=(Ar(C)+2Ar(О)) г/моль=(12+216) г/моль=44 г/моль

Dповітря(СО2)=M(СО2)/M(повітря)=44 г/моль : 29 г/моль=1,5

Отже, вуглекислий газ у 1,5 рази важчий від повітря;

M(SО2)=Mr(SO2) г/моль=(Ar(S)+2Ar(О)) г/моль=(32+216) г/моль=64 г/моль

Dповітря(SO2)=M(SO2)/M(повітря)=64 г/моль : 29 г/моль=2,2

Отже, карбон (IV) оксид у 2,2 рази важчий від повітря.

 

Вправа 165. Газоподібна проста речовина має відносну густину за воднем 24. Знайдіть формулу речовини. (Усно.)

Відомо: DН2(газу)=24

Знайти: формулу газу?

Розв'язування

DН2(газу)=М(газу)/М(Н2), звідси 

М(газу)=DH2(газу)М(Н2)=24•2 г/моль=48 г/моль

Число 48 кратне 16 (Ar(O)=16), тому 48:16=3. Формула сполуки О3 - озон.

Відповідь: О3.

 

Вправа 166. Відносна густина газу А за повітрям становить 1,59. Визначте відносну молекулярну масу цього газу.

Відомо: Dповітря)=1,59, М(повітря)=29 г/моль

Знайти: Mr(А)-?

Розв'язування

Dповітря)=М(A)/М(повітря), звідси 

М(А)=Dповітря)М(повітря)=1,59•29 г/моль46 г/моль, а Мr(А)=46

Вдповідь: Мr(А)=46

 

Вправа 167. Деякий газ легший за повітря в 1,7 раза. Важчий чи легший він за метан СН4 й у скільки разів?

Відомо: Dповітря(газу)=1,7 М(повітря)=29 г/моль

Знайти: у скільки разів цей газ важчий чи легший за метан?

Розв' язування

Dповітря(газу)=М(повітря)/М(газу), звідси

М(газу)=М(повітря):Dповітря(газу)=29 г/моль:1,7=17 г/моль

М(СН4)=Mr(CH4) г/моль=(Ar(C)+4Ar(H)) г/моль=(12+41) г/моль=16 г/моль

DCH4(газу)=М(газу)/М(СН4)=17 г/моль : 16 г/моль=1,06

Відповідь: цей газ важчий за метан у 1,06 рази

 

Вправа 168. Маса 2 л газу X становить 3,75 г, а маса такого самого об'єму газу У — 2,32 г. Визначте густину газу X, а також його відносну густину за газом Y.

Відомо: m(Х)=3,75 г, m(Y)=2,32 г, V(X)=V(Y)=2 л

Знайти: ρ(X)-?, DY(X)-?

Розв'язування

І спосіб

Обчислюємо густину газу Х:

ρ(Х)=m(Х)/V(X)=3,75 г : 2 л = 1,875 г/л

За умовою задачі V(Y)=V(X), тому відносну густину знаходимо за формулою:

DY)=m(x)/m(Y)=3,75 г : 2,32 г=1,6

ІІ спосіб

Обчислюємо кількість речовини газу Х за формулою: n=V/VM, де VM=22,4 г/моль за н.у.

n(X)=V(X)/VM=2 л : 22,4 л/моль=0,089 моль

Молярну масу знаходимо з формули M=m/n

M(Х)=m(Х):n(Х)=3,75 г : 0,089 моль=42 г/моль

Густину газу Х знаходимо за формулою ρ=М/VM, де VM=22,4 л/моль за н.у.

ρ(Х)=М(Х)/VM=42 г/моль : 22,4 л/моль=1,875 г/л

За умовою задачі V(Y)=V(X), тому n(Y)=n(X).

Знаходимо молярну масу газу Y:

M(Y)=m(Y):n(Y)=2,32 г : 0,089 моль=26 г/моль

Обчислюємо відносну густину за газом Y:

DY)=М(X)/М(Y)=42/26=1,6

Відповідь: ρ(Х)=1,875 г/л, DY)=1,6

 

Вправа 169. Один літр деякого газу за нормальних умов має масу 1,96 г. Яка відносна густина цього газу за азотом?

Відомо: V(газу)=1 л і m(газу)=1,96 г, або ρ(газу)=1,96 г/л

Знайти: DN2(газу)-?

Розв' язування

І спосіб

З формули ρ=М/VM, де VM=22,4 л/моль за н.у., знаходимо молярну масу М=ρVMМаса 1 літра газу за нормальних умов - це густина, тому в задачі ρ(газу)=1,96 г/л.

М(газу)=ρ(газу)VM=1,96 г/л  22,4 л/моль=43,904 г/моль

Обчислюємо молярну масу азоту.

М(N2)=Мr(N2) г/моль=2Ar(N) г/моль=214 г/моль=28 г/моль

Обчислюємо відносну густину газу за азотом.

DN2(газу)=М(газу)/М(N2)=43,904 г/моль : 28 г/моль = 1,56

ІІ спосіб

Обчислюємо кількість речовини газу за формулою: n=V/VM, де VM=22,4 г/моль за н.у.

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

З формули n=m/M знаходимо молярну масу M=m/n

M(газу)=m(газу):n(газу)=1,96 г : 0,045 моль=43,6 г/моль

Обчислюємо молярну масу азоту.

М(N2)=Мr(N2) г/моль=2Ar(N) г/моль=214 г/моль=28 г/моль

Обчислюємо відносну густину газу за азотом.

DN2(газу)=М(газу)/М(N2)=43,904 г/моль : 28 г/моль=1,56

Відповідь: DN2(газу)=1,56

Інші завдання дивись тут...