Номер 443, страница 82 - гдз по химии 8 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

443. Может ли простое вещество водород иметь молярные массы, равные 2, 3, 4, 5 или 6 $г/моль$? Подтвердите свой ответ примерами.

Да, простое вещество водород может иметь все перечисленные молярные массы. Это возможно благодаря существованию трех изотопов водорода, которые могут образовывать двухатомные молекулы ($H_2$) в различных комбинациях. Простое вещество водород в обычных условиях состоит именно из таких молекул.

Основные изотопы водорода и их округленные атомные массы, которые мы будем использовать для расчета молярных масс:

• Протий ($^{1}H$): атомная масса $\approx 1$ а.е.м., молярная масса атомов $\approx 1$ г/моль.
• Дейтерий ($^{2}H$ или $D$): атомная масса $\approx 2$ а.е.м., молярная масса атомов $\approx 2$ г/моль.
• Тритий ($^{3}H$ или $T$): атомная масса $\approx 3$ а.е.м., молярная масса атомов $\approx 3$ г/моль.

Рассмотрим каждую из указанных молярных масс.

Молярная масса 2 г/моль

Такую молярную массу имеет наиболее распространенная молекула водорода, состоящая из двух атомов самого легкого изотопа — протия ($^{1}H$).

Пример: молекула $H_2$ (или точнее $^{1}H_2$).

Расчет: $M(^{1}H_2) = M(^{1}H) + M(^{1}H) \approx 1 + 1 = 2$ г/моль.

Ответ: да, может.

Молярная масса 3 г/моль

Такую молярную массу имеет молекула водорода, состоящая из одного атома протия ($^{1}H$) и одного атома дейтерия ($^{2}H$).

Пример: молекула $HD$ (или $^{1}H^{2}H$).

Расчет: $M(^{1}H^{2}H) = M(^{1}H) + M(^{2}H) \approx 1 + 2 = 3$ г/моль.

Ответ: да, может.

Молярная масса 4 г/моль

Такую молярную массу могут иметь молекулы водорода, образованные двумя способами:

1. Молекула состоит из двух атомов дейтерия ($^{2}H$).
   Пример: молекула $D_2$ (или $^{2}H_2$).
   Расчет: $M(^{2}H_2) = M(^{2}H) + M(^{2}H) \approx 2 + 2 = 4$ г/моль.
2. Молекула состоит из одного атома протия ($^{1}H$) и одного атома трития ($^{3}H$).
   Пример: молекула $HT$ (или $^{1}H^{3}H$).
   Расчет: $M(^{1}H^{3}H) = M(^{1}H) + M(^{3}H) \approx 1 + 3 = 4$ г/моль.

Ответ: да, может.

Молярная масса 5 г/моль

Такую молярную массу имеет молекула водорода, состоящая из одного атома дейтерия ($^{2}H$) и одного атома трития ($^{3}H$).

Пример: молекула $DT$ (или $^{2}H^{3}H$).

Расчет: $M(^{2}H^{3}H) = M(^{2}H) + M(^{3}H) \approx 2 + 3 = 5$ г/моль.

Ответ: да, может.

Молярная масса 6 г/моль

Такую молярную массу имеет молекула водорода, состоящая из двух атомов радиоактивного изотопа — трития ($^{3}H$).

Пример: молекула $T_2$ (или $^{3}H_2$).

Расчет: $M(^{3}H_2) = M(^{3}H) + M(^{3}H) \approx 3 + 3 = 6$ г/моль.

Ответ: да, может.