Номер 8, страница 25 - гдз по химии 11 класс учебник Мычко, Прохоревич

8. Определите число всех атомов в оксиде кремния(IV), массой 3 г.

Дано:

масса оксида кремния(IV), $m(SiO_2) = 3 \text{ г}$

$m(SiO_2) = 0.003 \text{ кг}$

Найти:

число всех атомов, $N_{общ}$ — ?

Решение:

1. Определим химическую формулу оксида кремния(IV). Кремний (Si) в данном соединении имеет степень окисления +4 (что указано в названии римской цифрой IV), а кислород (O) имеет постоянную степень окисления -2. Для того чтобы молекула была электронейтральной, на один атом кремния должно приходиться два атома кислорода. Таким образом, формула оксида кремния(IV) — $SiO_2$.

2. Рассчитаем молярную массу оксида кремния($M(SiO_2)$). Для этого используем относительные атомные массы элементов из Периодической системы Д.И. Менделеева, округленные до целых чисел: $Ar(Si) \approx 28 \text{ г/моль}$, $Ar(O) \approx 16 \text{ г/моль}$.

$M(SiO_2) = Ar(Si) + 2 \cdot Ar(O) = 28 + 2 \cdot 16 = 28 + 32 = 60 \text{ г/моль}$.

3. Найдем количество вещества (число молей) $n$ в 3 г оксида кремния по формуле $n = \frac{m}{M}$:

$n(SiO_2) = \frac{m(SiO_2)}{M(SiO_2)} = \frac{3 \text{ г}}{60 \text{ г/моль}} = 0.05 \text{ моль}$.

4. Найдем число молекул $N(SiO_2)$ в полученном количестве вещества, используя постоянную Авогадро $N_A \approx 6.02 \cdot 10^{23} \text{ моль}^{-1}$.

$N(SiO_2) = n(SiO_2) \cdot N_A = 0.05 \text{ моль} \cdot 6.02 \cdot 10^{23} \text{ моль}^{-1} = 0.301 \cdot 10^{23} = 3.01 \cdot 10^{22} \text{ молекул}$.

5. Определим общее число атомов. Одна молекула $SiO_2$ состоит из одного атома кремния и двух атомов кислорода, то есть всего из $1 + 2 = 3$ атомов. Чтобы найти общее число атомов во всей массе вещества, необходимо умножить число молекул на количество атомов в одной молекуле.

$N_{общ} = N(SiO_2) \cdot 3 = (3.01 \cdot 10^{22}) \cdot 3 = 9.03 \cdot 10^{22} \text{ атомов}$.

Ответ: число всех атомов в оксиде кремния(IV) массой 3 г равно $9.03 \cdot 10^{22}$.