Номер 51, страница 15 - гдз по химии 8 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

51. В образце неизвестного вещества содержится $6,02 \times 10^{23}$ атомов натрия, $6,02 \cdot 10^{23}$ атомов хлора и $1,806 \cdot 10^{24}$ атомов кислорода. Установите формулу вещества.

Дано:

Число атомов натрия $N(\text{Na}) = 6,02 \times 10^{23}$
Число атомов хлора $N(\text{Cl}) = 6,02 \times 10^{23}$
Число атомов кислорода $N(\text{O}) = 1,806 \times 10^{24}$
Постоянная Авогадро $N_A \approx 6,02 \times 10^{23} \text{ моль}^{-1}$

Найти:

Формулу вещества.

Решение:

Чтобы установить химическую формулу вещества, необходимо определить соотношение количеств вещества (числа молей) каждого элемента в данном образце. Количество вещества ($\nu$) вычисляется по формуле:

$\nu = \frac{N}{N_A}$

где $N$ – число атомов, а $N_A$ – постоянная Авогадро.

Рассчитаем количество вещества для каждого элемента:

1. Количество вещества натрия (Na):
$\nu(\text{Na}) = \frac{N(\text{Na})}{N_A} = \frac{6,02 \times 10^{23}}{6,02 \times 10^{23} \text{ моль}^{-1}} = 1 \text{ моль}$

2. Количество вещества хлора (Cl):
$\nu(\text{Cl}) = \frac{N(\text{Cl})}{N_A} = \frac{6,02 \times 10^{23}}{6,02 \times 10^{23} \text{ моль}^{-1}} = 1 \text{ моль}$

3. Количество вещества кислорода (O):
$\nu(\text{O}) = \frac{N(\text{O})}{N_A} = \frac{1,806 \times 10^{24}}{6,02 \times 10^{23} \text{ моль}^{-1}} = \frac{18,06 \times 10^{23}}{6,02 \times 10^{23} \text{ моль}^{-1}} = 3 \text{ моль}$

Теперь найдем соотношение количеств веществ элементов в соединении, разделив полученные значения на наименьшее из них (в данном случае, на 1 моль):

$\nu(\text{Na}) : \nu(\text{Cl}) : \nu(\text{O}) = 1 : 1 : 3$

Это соотношение показывает, что в формульной единице вещества на один атом натрия приходится один атом хлора и три атома кислорода. Следовательно, простейшая (эмпирическая) формула вещества — $\text{NaClO}_3$.

Ответ: $\text{NaClO}_3$