Номер 202, страница 37 - гдз по химии 11 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

202. В порции простого вещества химическим количеством 0,05 моль содержится 1,70 моль протонов. Назовите это простое вещество и приведите его формулу, если известно, что его молекула двухатомна.

Дано:

$n(\text{вещества}) = 0,05$ моль

$n(p^+) = 1,70$ моль

Молекула простого вещества двухатомна.

Найти:

Название и формулу простого вещества.

Решение:

1. Найдем, какое количество вещества протонов приходится на 1 моль данного простого вещества. Для этого разделим общее количество вещества протонов на количество вещества самого вещества:

$n_{молекула}(p^+) = \frac{n(p^+)}{n(\text{вещества})} = \frac{1,70 \text{ моль}}{0,05 \text{ моль}} = 34 \text{ моль}$

2. Из этого расчета следует, что в 1 моль молекул простого вещества содержится 34 моль протонов. Соотношение количества частиц равно соотношению количеств вещества, следовательно, в одной молекуле данного вещества содержится 34 протона.

3. Согласно условию, молекула этого простого вещества является двухатомной. Если обозначить неизвестный химический элемент символом $X$, то формула его простого вещества будет $X_2$.

4. Так как молекула $X_2$ состоит из двух одинаковых атомов, то число протонов в одном атоме элемента $X$ равно половине общего числа протонов в молекуле:

Число протонов в атоме $X = \frac{34}{2} = 17$

5. Количество протонов в ядре атома определяет его порядковый (атомный) номер в Периодической системе химических элементов Д. И. Менделеева. Элемент с порядковым номером 17 — это хлор (Cl).

6. Следовательно, искомое простое вещество — это хлор, а его химическая формула, учитывая двухатомность молекулы, — $Cl_2$.

Ответ: простое вещество — хлор, формула — $Cl_2$.