Номер 271, страница 54 - гдз по химии 8 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

271. Рассчитайте массу одной формульной единицы сульфата никеля(II).

Для расчета массы одной формульной единицы сульфата никеля(II) необходимо выполнить несколько шагов: определить химическую формулу соединения, рассчитать его молярную массу и затем, используя число Авогадро, найти массу одной формульной единицы.

Соединение: сульфат никеля(II)

Постоянная Авогадро: $N_A \approx 6.022 \cdot 10^{23}$ моль⁻¹

Используя периодическую таблицу Д.И. Менделеева, определим молярные массы атомов (округлив до целых):

Молярная масса атомов никеля: $M(\text{Ni}) \approx 59$ г/моль

Молярная масса атомов серы: $M(\text{S}) \approx 32$ г/моль

Молярная масса атомов кислорода: $M(\text{O}) \approx 16$ г/моль

Перевод в СИ:

Переведем молярные массы атомов из г/моль в кг/моль:

$M(\text{Ni}) \approx 0.059$ кг/моль

$M(\text{S}) \approx 0.032$ кг/моль

$M(\text{O}) \approx 0.016$ кг/моль

$m_0$ — массу одной формульной единицы сульфата никеля(II).

1. Сначала определим химическую формулу сульфата никеля(II). Ион никеля(II) имеет заряд $2+$ ($Ni^{2+}$), а сульфат-ион имеет заряд $2-$ ($SO_4^{2-}$). Так как заряды ионов равны по величине и противоположны по знаку, их соотношение в формульной единице составляет 1:1. Таким образом, химическая формула соединения — $NiSO_4$.

2. Рассчитаем молярную массу ($M$) сульфата никеля(II), сложив молярные массы составляющих его атомов. Для расчета сразу будем использовать значения в системе СИ (кг/моль).

$M(\text{NiSO}_4) = M(\text{Ni}) + M(\text{S}) + 4 \cdot M(\text{O})$

$M(\text{NiSO}_4) = 0.059 \text{ кг/моль} + 0.032 \text{ кг/моль} + 4 \cdot 0.016 \text{ кг/моль} = 0.091 \text{ кг/моль} + 0.064 \text{ кг/моль} = 0.155$ кг/моль.

3. Масса одной формульной единицы ($m_0$) связана с молярной массой ($M$) и постоянной Авогадро ($N_A$) следующей формулой:

$m_0 = \frac{M}{N_A}$

4. Подставим значения и произведем расчет массы одной формульной единицы в килограммах:

$m_0(\text{NiSO}_4) = \frac{0.155 \text{ кг/моль}}{6.022 \cdot 10^{23} \text{ моль}^{-1}} \approx 0.25739 \cdot 10^{-23} \text{ кг}$

Представим результат в стандартном виде, округлив до трех значащих цифр:

$m_0(\text{NiSO}_4) \approx 2.57 \cdot 10^{-25} \text{ кг}$

Часто в химии массу частиц выражают в граммах. Переведем полученный результат:

$2.57 \cdot 10^{-25} \text{ кг} = 2.57 \cdot 10^{-25} \cdot 10^3 \text{ г} = 2.57 \cdot 10^{-22} \text{ г}$

масса одной формульной единицы сульфата никеля(II) составляет приблизительно $2.57 \cdot 10^{-25}$ кг или $2.57 \cdot 10^{-22}$ г.