Номер 23, страница 11 - гдз по химии 8 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

23. Рассчитайте число атомов кислорода, содержащихся в навеске кристаллической соды $Na_{2}CO_{3} \cdot 10H_{2}O$ массой 4,86 т.

23.Дано:

$m(Na_2CO_3 \cdot 10H_2O) = 4,86 \text{ г}$

$m(Na_2CO_3 \cdot 10H_2O) = 4,86 \cdot 10^{-3} \text{ кг}$

Найти:

$N(O) - ?$

Решение:

1. Рассчитаем молярную массу кристаллогидрата карбоната натрия (кристаллической соды) $Na_2CO_3 \cdot 10H_2O$. Для этого используем относительные атомные массы элементов из периодической таблицы Д. И. Менделеева, округленные до целых чисел: $Ar(Na) = 23$, $Ar(C) = 12$, $Ar(O) = 16$, $Ar(H) = 1$.

$M(Na_2CO_3 \cdot 10H_2O) = 2 \cdot Ar(Na) + Ar(C) + 3 \cdot Ar(O) + 10 \cdot (2 \cdot Ar(H) + Ar(O))$

$M(Na_2CO_3 \cdot 10H_2O) = 2 \cdot 23 + 12 + 3 \cdot 16 + 10 \cdot (2 \cdot 1 + 16) = 46 + 12 + 48 + 10 \cdot 18 = 106 + 180 = 286 \text{ г/моль}$.

2. Найдем количество вещества ($\nu$) кристаллогидрата в навеске массой 4,86 г по формуле:

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

$\nu(Na_2CO_3 \cdot 10H_2O) = \frac{4,86 \text{ г}}{286 \text{ г/моль}}$

3. Определим число атомов кислорода в одной формульной единице $Na_2CO_3 \cdot 10H_2O$.

Молекула карбоната натрия ($Na_2CO_3$) содержит 3 атома кислорода. Десять молекул кристаллизационной воды ($10H_2O$) содержат $10 \cdot 1 = 10$ атомов кислорода.

Таким образом, в одной формульной единице кристаллической соды содержится $3 + 10 = 13$ атомов кислорода.

4. Рассчитаем общее число атомов кислорода ($N(O)$) в образце, используя постоянную Авогадро $N_A \approx 6,02 \cdot 10^{23} \text{ моль}^{-1}$.

Общее число атомов искомого элемента равно произведению количества вещества, постоянной Авогадро и числа атомов этого элемента в одной формульной единице:

$N(O) = \nu(Na_2CO_3 \cdot 10H_2O) \cdot N_A \cdot 13$

$N(O) = \frac{4,86}{286} \text{ моль} \cdot (6,02 \cdot 10^{23} \text{ моль}^{-1}) \cdot 13 \approx 1,329 \cdot 10^{23} \approx 1,33 \cdot 10^{23}$

Ответ: число атомов кислорода в навеске кристаллической соды составляет $1,33 \cdot 10^{23}$.