Номер 396, страница 73 - гдз по химии 8 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

396. Рассчитайте, какой объём (н. у.) занимает летучее водородное соединение углерода массой 23,0 кг.

Дано:

Летучее водородное соединение углерода
Масса $m = 23,0$ кг

$m = 23,0 \text{ кг} = 23000 \text{ г}$

Найти:

Объем $V$ (н. у.) — ?

Решение:

1. Сначала определим химическую формулу летучего водородного соединения углерода. Углерод (C) — элемент 14-й группы (или IVA-группы) периодической таблицы. Для неметаллов этой группы характерно образование летучих водородных соединений состава $ЭH_4$. Следовательно, искомое соединение — метан, формула которого $CH_4$.

2. Далее рассчитаем молярную массу ($M$) метана $CH_4$. Она складывается из атомных масс углерода и водорода. Используем округленные значения атомных масс: $A_r(C) \approx 12$ а.е.м., $A_r(H) \approx 1$ а.е.м.
$M(CH_4) = A_r(C) + 4 \cdot A_r(H) = 12 \text{ г/моль} + 4 \cdot 1 \text{ г/моль} = 16 \text{ г/моль}$.

3. Теперь найдем количество вещества ($n$) метана в массе 23,0 кг. Для этого используем формулу $n = \frac{m}{M}$. Массу предварительно перевели в граммы: $m = 23000 \text{ г}$.
$n(CH_4) = \frac{23000 \text{ г}}{16 \text{ г/моль}} = 1437,5 \text{ моль}$.

4. Объем газа при нормальных условиях (н. у.) определяется по закону Авогадро. Молярный объем любого газа при н. у. ($V_m$) — это константа, равная 22,4 л/моль. Объем газа ($V$) можно найти по формуле: $V = n \cdot V_m$.
$V(CH_4) = 1437,5 \text{ моль} \cdot 22,4 \text{ л/моль} = 32200 \text{ л}$.

Результат можно также выразить в кубических метрах, зная, что $1 \text{ м}^3 = 1000 \text{ л}$.
$V(CH_4) = \frac{32200 \text{ л}}{1000 \text{ л/м}^3} = 32,2 \text{ м}^3$.

Ответ: объем, занимаемый 23,0 кг летучего водородного соединения углерода при нормальных условиях, составляет 32200 литров (или 32,2 м³).