Номер 8, страница 170 - гдз по химии 11 класс учебник Мычко, Прохоревич

8. В баллоне содержится сжиженный хлор массой 50 кг. Определите, какой объём займёт хлор при н. у.

Дано:

Масса сжиженного хлора, $m = 50$ кг

Условия: нормальные (н. у.)

Перевод в СИ и другие единицы:

$m = 50 \text{ кг} = 50000 \text{ г}$

При нормальных условиях молярный объем любого газа $V_m = 22.4 \text{ л/моль}$

Найти:

Объем хлора $V(\text{Cl}_2)$ — ?

Решение:

Для того чтобы найти объем, который займет хлор в газообразном состоянии при нормальных условиях, необходимо сначала определить количество вещества (число молей) хлора, содержащееся в 50 кг. Затем, используя молярный объем газов, можно вычислить искомый объем.

1. Найдем молярную массу хлора. Хлор является двухатомной молекулой, его химическая формула — $Cl_2$. Относительная атомная масса хлора (Cl) приблизительно равна 35.5. Следовательно, молярная масса молекулярного хлора $M(\text{Cl}_2)$ составляет:

$M(\text{Cl}_2) = 2 \times 35.5 \text{ г/моль} = 71 \text{ г/моль}$

2. Рассчитаем количество вещества ($\nu$) хлора. Количество вещества вычисляется по формуле, связывающей массу вещества ($m$) и его молярную массу ($M$):

$\nu = \frac{m}{M}$

Подставим известные значения, предварительно переведя массу в граммы:

$\nu(\text{Cl}_2) = \frac{50000 \text{ г}}{71 \text{ г/моль}} \approx 704.225 \text{ моль}$

3. Определим объем хлора при нормальных условиях. По закону Авогадро, 1 моль любого идеального газа при нормальных условиях занимает объем $V_m = 22.4$ л/моль. Объем ($V$) можно найти по формуле:

$V = \nu \times V_m$

Подставим рассчитанное количество вещества:

$V(\text{Cl}_2) = 704.225 \text{ моль} \times 22.4 \text{ л/моль} \approx 15774.64 \text{ л}$

Переведем полученный объем в кубические метры ($м^3$), зная, что $1 \text{ м}^3 = 1000 \text{ л}$:

$V(\text{Cl}_2) = \frac{15774.64 \text{ л}}{1000 \text{ л/м}^3} \approx 15.77 \text{ м}^3$

Ответ: объем, который займет 50 кг хлора при нормальных условиях, составляет примерно 15775 л или 15.77 м$^3$.