Інші завдання дивись тут...

––––––––––––– ПРОГРАМА 2016 року ––––––––––––

§28 Взаємозв'язок між фізичними величинами

Знаємо, розуміємо

1. Наведіть формули для обчислення маси, об’єму, кількості речовини, відносної густини газів. Укажіть одиниці вимірювання.

Формула для обчислення маси: m=v•M, де M=M_r г/моль.

Вимірюється у г.

Формула для обчислення об'єму: V=v•V_m, V_m– постійна величина і за н.у. дорінює 22,4 л/моль.

Вимірюється у л.

Формула для обчислення кількості речовини: v=m/M=V/V_m=N/N_A.

Вимірюється у молях.

Формула для обчислення відносної густини газів: D=m₁/m₂=Mr₁/Mr₂=M₁/M₂. 

Вимірюється у: безрозмірна величина.

2. Яким числом позначено більше структурних частинок речовини?

А 6,02•10²³ чи 12,04•10²³

Б 6,02•10²³ чи 12,04•10²⁰

В 6,02•10²³ чи 12,04•10²⁶

3. Поясніть, у якого з газів — хлору, водню чи кисню — відносна густина за повітрям найбільша.

M_r(Cl₂)=2A_r(Cl)=2•35,5=71, M_r(H₂)=2A_r(H)=2•1=2, M_r(O₂)=2A_r(O)=2•16=32

D_{повітря}(Сl₂)=M_r(Сl₂)/M_r(повітря)=71/29=2,45

D_{повітря}(H₂)=M_r(H₂)/M_r(повітря)=2/29=0,07

D_{повітря}(О₂)=M_r(О₂)/M_r(повітря)=32/29=1,1

D_{повітря}(Н₂)<D_{повітря}(O₂)<D_{повітря}(Сl₂), отже, найбільшу густину за повітрям має хлор. 

Як правильно тримати пробірки, наповнюючи їх кожним із газів? 

Відносна густина газів азоту та кисню за повітрям більша за одиницю, тобто ці гази важчі за повітря, тому для їх збирання витісненням повітря посудину тримають донизу дном, а відносна густина водню за повітрям менша за одиницю, тобто цей газ легший за повітря, тому – посудину тримають догори дном. 

4.  Однаковою чи різною буде кількість речовини в порціях кисню масою 32 г та об’ємом 22,4 л (н.у.)? Однаковою, бо 32 г – це маса 1 моль кисню і 1 моль будь–якого газу за н.у. займає об'єм 22,4 л. 

5. Відповідаючи на запитання про кількість атомів Оксигену в порції вуглекислого газу об’ємом 22,4 л (н.у.), учні дали відповідь, що в ній міститься 6,02•10²³ атомів Оксигену. Чи згодні ви з нею?

Ні, не згодні. Правильна відповідь: в порції вуглекислого газу об'ємом 22,4 л (н.у.) міститься 2 моль атомів Оксигену або 12,04•10²³ атомів Оксигену. 

Пояснення: 1 моль будь–якого газу за н.у. займає об'єм 22,4 л. Молекула СО₂ містить 2 атоми Оксигену, тому 1 моль атомів вуглекислого газу містить 2 моль атомів Оксигену. Молекула СО₂ містить 2 атоми Оксигену, тому кількість атомів буде удвічі більшою, ніж молекул: 2 • 6,02•10²³ = 12,04•10²³.

Застосовуємо

Вправа 88 Розташуйте за збільшенням числа молекул такі кількості речовини: АБГВ.

 А 10 ммоль = 10•10^–3 моль

 Б 5 моль

 В 2 Ммоль = 2•10⁶ моль

 Г 4 кмоль = 4•10³ моль

Вправа 89. Обчисліть масу порції пропану С₃Н₈, що за нормальних умов займає об’єм 112 л.

Відомо: V(C₃H₈)=112 л.  Знайти: m(C₃H₈)–?

Розв’язування:

І спосіб

Обчислюємо кількість речовини за формулою: v=V/V_m, де V_m – молярний об'єм.

v(C₃H₈)=V(C₃H₈)/V_m=112 л : 22,4 л/моль=5 моль

Обчислюємо масу речовини за формулою: m=v•M, де М – молярний об'єм.

M_r(С₃Н₈)=3•A_r(C)+8•A_r(Н)=3•12+8•1=44, тому M(C₃Н₆)=44 г/моль

m(С₃Н₆)=v(C₃Н₆)•M(C₃Н₆)=5 моль 44 г/моль=220 г

ІІ спосіб

Для знаходження кількості речовини складаємо пропорцію і розв’язуємо її.

1 моль пропану займає об’єм 22,4 л за н.у., тоді

х моль пропану – об’єм 112 л за н.у.

1 моль / х моль = 22,4 л / 112 л, звідси х л • 22,4 л = 112 л • 1 моль

х = 112 л • 1 моль : 22,4 л = 5 моль

Обчислюємо масу речовини за формулою: m=v•M, де М – молярний об'єм.

M_r(С₃Н₈)=3•A_r(C)+8•A_r(Н)=3•12+8•1=44, тоді M(C₃Н₆)=44 г/моль

m(С₃Н₆)=v(C₃Н₆)•M(C₃Н₆)=5 моль•44 г/моль=220 г

Відповідь: порція пропану об'ємом 112 л має масу 220 г.

Вправа 90. Де більше атомів: у порції гідроген сульфіду H₂S масою 17 г чи порції амоніаку NH₃ масою 8,5 г? 

Відомо: m(H₂S)=17 г, m(NH₃)=8,5 г

Знайти: де більше атомів?

Розв’язування:

Кількість речовини обчислюємо за формулою v=m/M, де M–молярна маса.

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

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

M_r(NH₃)=A_r(N)+3•A_r(H)=14+3•1=17, тому M(NH₃)=17 г/моль

v(NH₃)=m(NH₃)/M(NH₃)=8,5 г : 17 г/моль=0,5 моль

Щоб дізнатися де більше атомів, достатньо порівняти кількості речовини атомів кожної порції.

Молекула Н₂S містить 2 атоми Гідрогену та 1 атом Сульфуру. 1 моль H₂S містить 2 моль атомів Гідрогену та 1 моль атомів Сульфуру, разом 3 моль усіх атомів. У 0,5 моль гідроген сульфіду кількості речовини атомів у 0,5 разів більші:

v(H,S)=3•v(H₂S)=3•0,5 моль= 1,5 моль

Молекула NH₃ містить 1 атом Нітрогену та 3 атоми Гідрогену. 1 моль амоніаку NH₃ містить 1 моль атомів Нітрогену та 3 моль атомів Гідрогену, разом 4 моль усіх атомів. У 0,5 моль амоніаку кількості речовини атомів у 0,5 разів більші:

v(N,H)=4•v(NH₃)=4•0,5 моль= 2 моль

Отже, v(H,S)<v(N,H), тому й N(Н,S)<N(N,H)

Відповідь: більше атомів у заданій порції амоніаку.

Інші завдання дивись тут...