Номер 9, страница 25 - гдз по химии 11 класс учебник Мычко, Прохоревич

9. Какова масса уксусной кислоты, содержащая столько же атомов, сколько их имеется в углекислом газе массой 704 г?

Дано:

масса углекислого газа $m(CO_2) = 704 \text{ г}$

условие равенства числа атомов: $N_{атомов}(CH_3COOH) = N_{атомов}(CO_2)$

Найти:

массу уксусной кислоты $m(CH_3COOH)$

Решение:

1. Сначала определим количество вещества (число моль) в 704 г углекислого газа ($CO_2$). Для этого нам понадобится молярная масса $CO_2$.

Атомная масса углерода (C) ≈ 12 г/моль.

Атомная масса кислорода (O) ≈ 16 г/моль.

Молярная масса углекислого газа:

$M(CO_2) = 1 \cdot M(C) + 2 \cdot M(O) = 12 + 2 \cdot 16 = 44 \text{ г/моль}$.

Теперь найдем количество вещества $CO_2$:

$\nu(CO_2) = \frac{m(CO_2)}{M(CO_2)} = \frac{704 \text{ г}}{44 \text{ г/моль}} = 16 \text{ моль}$.

2. Далее рассчитаем общее число атомов в 16 моль $CO_2$.

Каждая молекула $CO_2$ состоит из одного атома углерода и двух атомов кислорода, то есть всего из $1+2=3$ атомов.

Чтобы найти общее количество вещества всех атомов в данном количестве $CO_2$, нужно умножить количество вещества $CO_2$ на число атомов в одной молекуле:

$\nu_{атомов}(CO_2) = \nu(CO_2) \cdot 3 = 16 \text{ моль} \cdot 3 = 48 \text{ моль}$.

Таким образом, в 704 г углекислого газа содержится 48 моль атомов.

3. По условию задачи, уксусная кислота должна содержать такое же количество атомов. Следовательно, количество вещества атомов в уксусной кислоте также равно 48 моль.

$\nu_{атомов}(CH_3COOH) = 48 \text{ моль}$.

4. Теперь найдем, какому количеству вещества самой уксусной кислоты ($CH_3COOH$) это соответствует.

Химическая формула уксусной кислоты - $CH_3COOH$. Подсчитаем число атомов в одной молекуле:

2 атома углерода (C), 4 атома водорода (H) и 2 атома кислорода (O). Всего: $2+4+2=8$ атомов.

Найдем количество вещества уксусной кислоты, разделив общее количество вещества атомов на число атомов в одной молекуле:

$\nu(CH_3COOH) = \frac{\nu_{атомов}(CH_3COOH)}{8} = \frac{48 \text{ моль}}{8} = 6 \text{ моль}$.

5. Наконец, найдем массу 6 моль уксусной кислоты. Для этого нам нужна ее молярная масса.

Атомная масса водорода (H) ≈ 1 г/моль.

Молярная масса уксусной кислоты ($CH_3COOH$):

$M(CH_3COOH) = 2 \cdot M(C) + 4 \cdot M(H) + 2 \cdot M(O) = 2 \cdot 12 + 4 \cdot 1 + 2 \cdot 16 = 24 + 4 + 32 = 60 \text{ г/моль}$.

Рассчитаем массу уксусной кислоты:

$m(CH_3COOH) = \nu(CH_3COOH) \cdot M(CH_3COOH) = 6 \text{ моль} \cdot 60 \text{ г/моль} = 360 \text{ г}$.

Ответ: масса уксусной кислоты, содержащая столько же атомов, сколько их в 704 г углекислого газа, равна 360 г.