Номер 44, страница 13 - гдз по химии 11 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

44. Рассчитайте химическое количество атомов каждого химического элемента в порции нитрата бария массой 48 г.

Дано:

Масса нитрата бария $m(Ba(NO_3)_2) = 48 \text{ г}$

Перевод в СИ:

$m = 48 \text{ г} = 0.048 \text{ кг}$

Найти:

Химическое количество атомов бария $n(Ba) - ?$

Химическое количество атомов азота $n(N) - ?$

Химическое количество атомов кислорода $n(O) - ?$

Решение:

1. Сначала определим химическую формулу нитрата бария. Ион бария имеет заряд $+2$ ($Ba^{2+}$), а нитрат-ион имеет заряд $-1$ ($NO_3^−$). Для образования электронейтральной молекулы требуется один ион бария и два нитрат-иона, поэтому формула вещества — $Ba(NO_3)_2$.

2. Далее рассчитаем молярную массу нитрата бария ($M$), используя относительные атомные массы элементов из периодической таблицы Д. И. Менделеева, округленные до целых чисел. Молярная масса выражается в г/моль.

$Ar(Ba) \approx 137$ г/моль

$Ar(N) \approx 14$ г/моль

$Ar(O) \approx 16$ г/моль

Молярная масса $M(Ba(NO_3)_2)$ рассчитывается следующим образом:

$M(Ba(NO_3)_2) = Ar(Ba) + 2 \cdot (Ar(N) + 3 \cdot Ar(O))$

$M(Ba(NO_3)_2) = 137 + 2 \cdot (14 + 3 \cdot 16) = 137 + 2 \cdot (14 + 48) = 137 + 124 = 261 \text{ г/моль}$.

3. Теперь найдем химическое количество вещества (моль) для всей порции нитрата бария. Для этого воспользуемся массой в граммах и молярной массой в г/моль по формуле $n = \frac{m}{M}$:

$n(Ba(NO_3)_2) = \frac{m(Ba(NO_3)_2)}{M(Ba(NO_3)_2)} = \frac{48 \text{ г}}{261 \text{ г/моль}} \approx 0.184 \text{ моль}$.

4. Исходя из химической формулы $Ba(NO_3)_2$, мы видим, что в одной формульной единице (и в одном моле вещества) содержится:

- 1 атом (1 моль атомов) бария (Ba)

- 2 атома (2 моль атомов) азота (N)

- $2 \cdot 3 = 6$ атомов (6 моль атомов) кислорода (O)

Теперь можно рассчитать химическое количество атомов каждого элемента в 48 г нитрата бария:

Химическое количество атомов бария:

$n(Ba) = 1 \cdot n(Ba(NO_3)_2) \approx 1 \cdot 0.184 \text{ моль} = 0.184 \text{ моль}$.

Химическое количество атомов азота:

$n(N) = 2 \cdot n(Ba(NO_3)_2) \approx 2 \cdot 0.184 \text{ моль} = 0.368 \text{ моль}$.

Химическое количество атомов кислорода:

$n(O) = 6 \cdot n(Ba(NO_3)_2) \approx 6 \cdot 0.184 \text{ моль} = 1.104 \text{ моль}$.

Ответ: в порции нитрата бария массой 48 г содержится: химическое количество атомов бария $n(Ba) \approx 0.184 \text{ моль}$; химическое количество атомов азота $n(N) \approx 0.368 \text{ моль}$; химическое количество атомов кислорода $n(O) \approx 1.104 \text{ моль}$.