Номер 6, страница 202 - гдз по химии 11 класс учебник Мычко, Прохоревич

6. При взаимодействии кальция массой 0,9 г с азотом получено соединение массой 1,11 г. Установите химическую формулу соединения.

Дано:

$m(Ca) = 0,9 \text{ г}$

$m(\text{соединения}) = 1,11 \text{ г}$

Найти:

Химическую формулу соединения - ?

Решение:

1. Запишем уравнение реакции в общем виде. Пусть искомая формула соединения будет $Ca_xN_y$.

$xCa + y/2 N_2 \rightarrow Ca_xN_y$

2. Найдем массу азота, вступившего в реакцию, используя закон сохранения массы. Масса продуктов реакции равна массе исходных веществ.

$m(N) = m(Ca_xN_y) - m(Ca) = 1,11 \text{ г} - 0,9 \text{ г} = 0,21 \text{ г}$

3. Найдем количество вещества (в молях) для каждого элемента, используя формулу $\nu = m/M$, где $m$ - масса, а $M$ - молярная масса.

Молярная масса кальция $M(Ca) = 40 \text{ г/моль}$.

Молярная масса азота $M(N) = 14 \text{ г/моль}$.

$\nu(Ca) = \frac{m(Ca)}{M(Ca)} = \frac{0,9 \text{ г}}{40 \text{ г/моль}} = 0,0225 \text{ моль}$

$\nu(N) = \frac{m(N)}{M(N)} = \frac{0,21 \text{ г}}{14 \text{ г/моль}} = 0,015 \text{ моль}$

4. Найдем соотношение атомов кальция и азота в соединении. Это соотношение равно соотношению их количеств вещества.

$x : y = \nu(Ca) : \nu(N) = 0,0225 : 0,015$

5. Для нахождения простейшего целочисленного соотношения разделим оба числа на наименьшее из них (0,015).

$x = \frac{0,0225}{0,015} = 1,5$

$y = \frac{0,015}{0,015} = 1$

Получили соотношение $1,5 : 1$. Чтобы получить целые числа, умножим оба значения на 2.

$x = 1,5 \cdot 2 = 3$

$y = 1 \cdot 2 = 2$

Таким образом, простейшая формула соединения - $Ca_3N_2$ (нитрид кальция).

Ответ: Химическая формула соединения - $Ca_3N_2$.