Номер 6, страница 25 - гдз по химии 11 класс учебник Мычко, Прохоревич

6. Рассчитайте массу молекул $O_2$ и $H_2O$ в а. е. м., граммах, килограммах.

Дано:

Молекула кислорода - $O_2$

Молекула воды - $H_2O$

Относительная атомная масса водорода (из таблицы Менделеева, округленно): $A_r(H) \approx 1$

Относительная атомная масса кислорода (из таблицы Менделеева, округленно): $A_r(O) \approx 16$

Атомная единица массы (а.е.м.): $1 \text{ а.е.м.} \approx 1.66054 \times 10^{-24} \text{ г}$

Перевод в систему СИ:

$1 \text{ а.е.м.} \approx 1.66054 \times 10^{-27} \text{ кг}$

Найти:

Массу молекулы $O_2$ ($m(O_2)$) в а.е.м., граммах (г), килограммах (кг).

Массу молекулы $H_2O$ ($m(H_2O)$) в а.е.м., граммах (г), килограммах (кг).

Решение:

Масса молекулы в атомных единицах массы (а.е.м.) численно равна ее относительной молекулярной массе ($M_r$). Относительная молекулярная масса вычисляется как сумма относительных атомных масс ($A_r$) всех атомов, входящих в состав молекулы. Для перевода массы из а.е.м. в граммы или килограммы используется значение атомной единицы массы.

O₂

1. Расчет массы в а.е.м.

Относительная молекулярная масса кислорода $O_2$ равна удвоенной относительной атомной массе кислорода $O$:

$M_r(O_2) = 2 \times A_r(O) = 2 \times 16 = 32$.

Следовательно, масса одной молекулы кислорода составляет $m(O_2) = 32 \text{ а.е.м.}$

2. Расчет массы в граммах (г)

Для перевода в граммы умножим массу в а.е.м. на значение 1 а.е.м. в граммах:

$m(O_2) = 32 \text{ а.е.м.} \times 1.66054 \times 10^{-24} \frac{\text{г}}{\text{а.е.м.}} \approx 5.314 \times 10^{-23} \text{ г}$.

3. Расчет массы в килограммах (кг)

Для перевода в килограммы можно перевести граммы в килограммы, разделив на 1000:

$m(O_2) = 5.314 \times 10^{-23} \text{ г} \times 10^{-3} \frac{\text{кг}}{\text{г}} = 5.314 \times 10^{-26} \text{ кг}$.

Ответ: Масса молекулы $O_2$ составляет $32 \text{ а.е.м.}$, или приблизительно $5.314 \times 10^{-23} \text{ г}$, или $5.314 \times 10^{-26} \text{ кг}$.

H₂O

1. Расчет массы в а.е.м.

Относительная молекулярная масса воды $H_2O$ равна сумме удвоенной относительной атомной массы водорода $H$ и относительной атомной массы кислорода $O$:

$M_r(H_2O) = 2 \times A_r(H) + A_r(O) = 2 \times 1 + 16 = 18$.

Следовательно, масса одной молекулы воды составляет $m(H_2O) = 18 \text{ а.е.м.}$

2. Расчет массы в граммах (г)

Переведем массу из а.е.м. в граммы:

$m(H_2O) = 18 \text{ а.е.м.} \times 1.66054 \times 10^{-24} \frac{\text{г}}{\text{а.е.м.}} \approx 2.989 \times 10^{-23} \text{ г}$.

3. Расчет массы в килограммах (кг)

Переведем массу из граммов в килограммы:

$m(H_2O) = 2.989 \times 10^{-23} \text{ г} \times 10^{-3} \frac{\text{кг}}{\text{г}} = 2.989 \times 10^{-26} \text{ кг}$.

Ответ: Масса молекулы $H_2O$ составляет $18 \text{ а.е.м.}$, или приблизительно $2.989 \times 10^{-23} \text{ г}$, или $2.989 \times 10^{-26} \text{ кг}$.