Номер 390, страница 60 - гдз по химии 11 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

390. При образовании одной химической связи F—F выделяется $2,64 \cdot 10^{-19}$ Дж энергии. Рассчитайте химическое количество молекул фтора, которые должны образоваться для того, чтобы выделилось $42,6$ кДж энергии.

Дано:

Энергия, выделяющаяся при образовании одной связи F-F (одной молекулы F₂), $E_1 = 2,64 \cdot 10^{-19}$ Дж

Общая выделившаяся энергия, $E_{общ} = 42,6$ кДж

Постоянная Авогадро, $N_A \approx 6,02 \cdot 10^{23}$ моль⁻¹

$E_{общ} = 42,6 \text{ кДж} = 42,6 \cdot 10^3 \text{ Дж} = 42600 \text{ Дж}$

Найти:

Химическое количество молекул фтора, $n(F_2)$ - ?

Решение:

1. Сначала определим общее количество молекул фтора ($N$), которое должно образоваться для выделения заданного количества энергии. Для этого разделим общую выделившуюся энергию на энергию, выделяющуюся при образовании одной молекулы:

$N = \frac{E_{общ}}{E_1}$

Подставим числовые значения:

$N = \frac{42600 \text{ Дж}}{2,64 \cdot 10^{-19} \text{ Дж}} \approx 1,6136 \cdot 10^{23}$ молекул

2. Далее, зная общее число молекул ($N$), мы можем рассчитать химическое количество вещества ($n$) с использованием постоянной Авогадро ($N_A$). Химическое количество - это отношение числа частиц вещества к постоянной Авогадро:

$n = \frac{N}{N_A}$

Подставим значения $N$ и $N_A$:

$n(F_2) = \frac{1,6136 \cdot 10^{23}}{6,02 \cdot 10^{23} \text{ моль}^{-1}} \approx 0,268$ моль

Ответ: для выделения $42,6$ кДж энергии должно образоваться примерно $0,268$ моль молекул фтора.