Номер 22, страница 10 - гдз по химии 11 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

22. Какое число атомов кислорода содержится в его порции, имеющей такую же массу, как и 250 молекул серной кислоты?

Дано:

Число молекул серной кислоты $N(H_2SO_4) = 250$

Масса порции кислорода $m(O)$ равна массе 250 молекул серной кислоты.

Относительная атомная масса водорода $Ar(H) \approx 1$

Относительная атомная масса серы $Ar(S) \approx 32$

Относительная атомная масса кислорода $Ar(O) \approx 16$

Найти:

Число атомов кислорода $N(O)$ — ?

Решение:

1. Химическая формула серной кислоты — $H_2SO_4$.

2. Рассчитаем относительную молекулярную массу серной кислоты ($Mr$), которая равна сумме относительных атомных масс ($Ar$) всех атомов, входящих в состав молекулы. Для расчетов будем использовать округленные до целых значения атомных масс.

$Mr(H_2SO_4) = 2 \cdot Ar(H) + 1 \cdot Ar(S) + 4 \cdot Ar(O) = 2 \cdot 1 + 32 + 4 \cdot 16 = 2 + 32 + 64 = 98$.

3. Найдем массу 250 молекул серной кислоты. Массу удобно выражать в атомных единицах массы (а.е.м.). Масса одной молекулы, выраженная в а.е.м., численно равна ее относительной молекулярной массе.

$m(250 \text{ молекул } H_2SO_4) = 250 \cdot Mr(H_2SO_4) = 250 \cdot 98 = 24500$ а.е.м.

4. Согласно условию задачи, масса порции кислорода $m(O)$ равна найденной массе:

$m(O) = 24500$ а.е.м.

5. Масса порции кислорода также равна произведению числа атомов кислорода $N(O)$ на массу одного атома кислорода (его относительную атомную массу $Ar(O)$).

$m(O) = N(O) \cdot Ar(O)$

6. Составим уравнение, приравняв два выражения для массы порции кислорода, и решим его относительно $N(O)$.

$N(O) \cdot 16 = 24500$

$N(O) = \frac{24500}{16} = 1531,25$

Ответ: $1531,25$.