Номер 3, страница 14 - гдз по химии 11 класс учебник Мычко, Прохоревич

3. Определите, молекулярное или немолекулярное строение имеет каждое из перечисленных веществ:

А — $T_{\text{пл.}}$ 801 $^\circ$C;

Б — плотность 0,76 $\text{г}/\text{дм}^3$ (н. у.);

В — $T_{\text{кип.}}$ 15 $^\circ$C;

Г — $T_{\text{пл.}}$ 1492 $^\circ$C.

А

Вещество А имеет температуру плавления $T_{пл.} = 801 °C$. Это высокая температура плавления. Для того чтобы расплавить вещество, необходимо затратить большое количество энергии для разрушения его кристаллической решетки. Высокие температуры плавления и кипения характерны для веществ с немолекулярным строением (с ионной, атомной или металлической кристаллической решеткой), в которых частицы (ионы, атомы) связаны прочными химическими связями. Вещества с молекулярным строением, напротив, имеют низкие температуры плавления, так как их молекулы в кристалле связаны слабыми межмолекулярными силами.

Ответ: немолекулярное строение.

Б

Дано:

$\rho = 0.76 \text{ г/дм}^3$ (н. у.)

$\rho = 0.76 \frac{10^{-3} \text{ кг}}{(10^{-1} \text{ м})^3} = 0.76 \frac{10^{-3} \text{ кг}}{10^{-3} \text{ м}^3} = 0.76 \text{ кг/м}^3$

Найти:

Тип строения вещества Б.

Решение:

Плотность вещества Б дана при нормальных условиях (н. у.), что означает температуру 0 °C и давление 1 атм. Плотность $\rho = 0.76 \text{ кг/м}^3$ является очень низкой и характерна для газов (для сравнения, плотность воздуха при н. у. составляет около $1.29 \text{ кг/м}^3$). Вещества, которые при нормальных условиях находятся в газообразном агрегатном состоянии, состоят из отдельных молекул, которые находятся на большом расстоянии друг от друга и связаны очень слабыми силами межмолекулярного взаимодействия. Это является прямым признаком молекулярного строения.

Для подтверждения можно рассчитать молярную массу этого вещества, предполагая, что это идеальный газ. Молярный объем идеального газа при н. у. составляет $V_m = 22.4 \text{ дм}^3\text{/моль} = 0.0224 \text{ м}^3\text{/моль}$.

$M = \rho \cdot V_m$

$M = 0.76 \frac{\text{кг}}{\text{м}^3} \cdot 0.0224 \frac{\text{м}^3}{\text{моль}} \approx 0.017024 \frac{\text{кг}}{\text{моль}} \approx 17.024 \frac{\text{г}}{\text{моль}}$

Такая молярная масса соответствует, например, аммиаку ($NH_3$), который является газом с типичным молекулярным строением.

Ответ: молекулярное строение.

В

Вещество В имеет температуру кипения $T_{кип.} = 15 °C$. Это очень низкая температура кипения. При комнатной температуре (около 20-25 °C) данное вещество будет находиться в газообразном состоянии. Низкие температуры кипения свидетельствуют о том, что для преодоления сил притяжения между частицами вещества и перевода его из жидкого состояния в газообразное требуется мало энергии. Такие слабые межчастичные взаимодействия (межмолекулярные силы) характерны для веществ с молекулярным строением.

Ответ: молекулярное строение.

Г

Вещество Г имеет температуру плавления $T_{пл.} = 1492 °C$. Это очень высокая температура плавления. Она указывает на необходимость затратить огромное количество энергии для разрушения прочных связей в кристаллической структуре вещества. Такие прочные связи между частицами (атомами или ионами) в кристалле характерны для веществ с немолекулярным строением. Примерами могут служить металлы (например, железо, $T_{пл.} = 1538 °C$) или вещества с атомной кристаллической решеткой (например, кремний, $T_{пл.} = 1414 °C$).

Ответ: немолекулярное строение.