Номер 132, страница 28 - гдз по химии 11 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

132. Чему равно число атомов в молекуле вещества с простейшей формулой $CH_2O$, если его относительная молекулярная масса равна 180?

Дано:

Простейшая формула вещества: $CH_2O$

Относительная молекулярная масса вещества $M_r(вещества) = 180$

Найти:

Общее число атомов в молекуле вещества - ?

Решение:

Простейшая (эмпирическая) формула показывает соотношение атомов в веществе, а истинная (молекулярная) формула отражает их реальное число в молекуле. Молекулярная формула всегда кратна простейшей. Ее можно записать в общем виде как $(CH_2O)_n$, где $n$ – это целое число, показывающее, во сколько раз молекулярная формула "больше" простейшей.

1. Сначала вычислим относительную молекулярную массу, соответствующую простейшей формуле $CH_2O$. Для этого используем относительные атомные массы элементов (округленные до целых):

$A_r(C) = 12$

$A_r(H) = 1$

$A_r(O) = 16$

Относительная молекулярная масса для $CH_2O$ будет равна:

$M_r(CH_2O) = A_r(C) + 2 \cdot A_r(H) + A_r(O) = 12 + 2 \cdot 1 + 16 = 30$.

2. Теперь найдем коэффициент $n$, разделив относительную молекулярную массу вещества на относительную массу его простейшей формулы:

$n = \frac{M_r(вещества)}{M_r(CH_2O)} = \frac{180}{30} = 6$.

3. Зная коэффициент $n=6$, мы можем определить истинную молекулярную формулу вещества, умножив индексы в простейшей формуле на 6:

$(CH_2O)_6 \rightarrow C_{1 \cdot 6}H_{2 \cdot 6}O_{1 \cdot 6} \rightarrow C_6H_{12}O_6$.

Таким образом, истинная формула вещества - $C_6H_{12}O_6$ (это формула, например, глюкозы или фруктозы).

4. На последнем шаге подсчитаем общее число атомов в одной молекуле $C_6H_{12}O_6$, сложив все индексы:

Общее число атомов = (число атомов C) + (число атомов H) + (число атомов O) = $6 + 12 + 6 = 24$.

Ответ: в молекуле вещества содержится 24 атома.