Номер 304, страница 49 - гдз по химии 11 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

304. Рассчитайте относительную плотность летучего водородного соединения мышьяка по воздуху.

Дано:

Летучее водородное соединение мышьяка

Относительная атомная масса мышьяка: $Ar(\text{As}) \approx 75$

Относительная атомная масса водорода: $Ar(\text{H}) \approx 1$

Средняя молярная масса воздуха: $M(\text{воздух}) = 29 \text{ г/моль}$

Найти:

$D_{\text{воздух}}(\text{соединения}) - ?$

Решение:

1. Сначала определим химическую формулу летучего водородного соединения мышьяка. Мышьяк (As) является элементом 15-й группы (VА группы) Периодической системы химических элементов. Для неметаллов этой группы характерно образование летучих водородных соединений состава $ЭH_3$, где Э — элемент группы (например, аммиак $NH_3$). Следовательно, летучее водородное соединение мышьяка — это арсин, его формула $AsH_3$.

2. Относительная плотность одного газа по другому (в данном случае, по воздуху) — это безразмерная величина, показывающая, во сколько раз молярная масса первого газа больше или меньше молярной массы второго. Она рассчитывается по формуле:

$D_{\text{газ2}}(\text{газ1}) = \frac{M(\text{газ1})}{M(\text{газ2})}$

Для нашей задачи формула будет выглядеть так:

$D_{\text{воздух}}(\text{AsH}_3) = \frac{M(\text{AsH}_3)}{M(\text{воздух})}$

3. Рассчитаем молярную массу арсина ($M(\text{AsH}_3)$). Она равна сумме относительных атомных масс атомов, входящих в состав молекулы, и выражается в г/моль.

$M(\text{AsH}_3) = Ar(\text{As}) + 3 \cdot Ar(\text{H})$

$M(\text{AsH}_3) = 75 + 3 \cdot 1 = 78 \text{ г/моль}$

4. Средняя молярная масса воздуха — это постоянная величина, которую для расчетов принимают равной $29 \text{ г/моль}$.

5. Подставим найденные значения молярных масс в формулу для относительной плотности и произведем расчет:

$D_{\text{воздух}}(\text{AsH}_3) = \frac{78 \text{ г/моль}}{29 \text{ г/моль}} \approx 2,69$

Ответ: относительная плотность летучего водородного соединения мышьяка по воздуху равна 2,69.