Номер 4, страница 189 - гдз по химии 11 класс учебник Мычко, Прохоревич

4. Для сернистого газа рассчитайте:
а) плотность при н. у. по формуле $\rho = \frac{M}{V_m}$ (г/дм³);
б) относительную плотность по водороду;
в) относительную плотность по воздуху.

Дано:

Газ: сернистый газ (диоксид серы, $SO_2$)

Условия: нормальные (н. у.)

Молярный объем газа при н. у.: $V_m = 22.4 \text{ дм}^3\text{/моль}$

Средняя молярная масса воздуха: $M_{\text{воздуха}} = 29 \text{ г/моль}$

Найти:

а) Плотность $\rho(\text{SO}_2)$ при н. у.

б) Относительную плотность по водороду $D_{\text{H}_2}(\text{SO}_2)$

в) Относительную плотность по воздуху $D_{\text{воздуха}}(\text{SO}_2)$

Решение:

Для проведения расчетов сначала найдем молярную массу ($M$) сернистого газа ($SO_2$). Используем относительные атомные массы элементов из Периодической системы Д.И. Менделеева: $Ar(S) = 32$; $Ar(O) = 16$.

$M(\text{SO}_2) = Ar(S) + 2 \cdot Ar(O) = 32 + 2 \cdot 16 = 64 \text{ г/моль}$.

а) плотность при н. у, по формуле $\rho=\frac{M}{V_m}$ (г/дм³);

Плотность газа при нормальных условиях (н. у.) вычисляется как отношение его молярной массы ($M$) к молярному объему ($V_m$). Молярный объем любого газа при н. у. является постоянной величиной и равен $22.4 \text{ дм}^3\text{/моль}$.

$\rho(\text{SO}_2) = \frac{M(\text{SO}_2)}{V_m} = \frac{64 \text{ г/моль}}{22.4 \text{ дм}^3\text{/моль}} \approx 2.86 \text{ г/дм}^3$

Ответ: плотность сернистого газа при н. у. составляет примерно 2.86 г/дм³.

б) относительную плотность по водороду;

Относительная плотность газа по водороду ($D_{\text{H}_2}$) — это безразмерная величина, которая показывает, во сколько раз данный газ тяжелее водорода. Она равна отношению молярной массы исследуемого газа к молярной массе водорода ($H_2$). Молярная масса водорода $M(\text{H}_2) = 2 \cdot 1 = 2 \text{ г/моль}$.

$D_{\text{H}_2}(\text{SO}_2) = \frac{M(\text{SO}_2)}{M(\text{H}_2)} = \frac{64 \text{ г/моль}}{2 \text{ г/моль}} = 32$

Ответ: относительная плотность сернистого газа по водороду равна 32.

в) относительную плотность по воздуху.

Относительная плотность газа по воздуху ($D_{\text{воздуха}}$) вычисляется как отношение молярной массы газа к средней молярной массе воздуха. Средняя молярная масса воздуха — это условная величина, принимаемая равной $29 \text{ г/моль}$.

$D_{\text{воздуха}}(\text{SO}_2) = \frac{M(\text{SO}_2)}{M_{\text{воздуха}}} = \frac{64 \text{ г/моль}}{29 \text{ г/моль}} \approx 2.21$

Ответ: относительная плотность сернистого газа по воздуху составляет примерно 2.21.