Номер 518, страница 93 - гдз по химии 8 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

518. Какой объём (н. у.) занимает газообразная смесь массой 85,9 г, состоящая из аммиака и кислорода, химические количества которых в смеси равны?

Дано:

$m_{смеси}(NH_3, O_2) = 85,9 \text{ г}$

$n(NH_3) = n(O_2)$

Условия: нормальные (н. у.)

Найти:

$V_{смеси} - ?$

Решение:

1. Определим молярные массы аммиака ($NH_3$) и кислорода ($O_2$), используя относительные атомные массы элементов из периодической таблицы: $Ar(N) \approx 14$, $Ar(H) \approx 1$, $Ar(O) \approx 16$.

$M(NH_3) = Ar(N) + 3 \cdot Ar(H) = 14 + 3 \cdot 1 = 17 \text{ г/моль}$

$M(O_2) = 2 \cdot Ar(O) = 2 \cdot 16 = 32 \text{ г/моль}$

2. По условию, химические количества (число молей) аммиака и кислорода в смеси равны. Обозначим это количество через $x$.

$n(NH_3) = n(O_2) = x \text{ моль}$

3. Общая масса смеси равна сумме масс ее компонентов. Массу каждого газа можно выразить через химическое количество и молярную массу по формуле $m = n \cdot M$.

$m_{смеси} = m(NH_3) + m(O_2)$

$m(NH_3) = n(NH_3) \cdot M(NH_3) = x \cdot 17 \text{ г}$

$m(O_2) = n(O_2) \cdot M(O_2) = x \cdot 32 \text{ г}$

4. Составим уравнение, подставив выражения для масс и известное значение общей массы смеси:

$85,9 = 17x + 32x$

$85,9 = 49x$

Найдем значение $x$:

$x = \frac{85,9}{49} \approx 1,753 \text{ моль}$

Итак, в смеси содержится примерно 1,753 моль аммиака и 1,753 моль кислорода.

5. Найдем общее химическое количество вещества в газовой смеси:

$n_{смеси} = n(NH_3) + n(O_2) = x + x = 2x$

$n_{смеси} = 2 \cdot 1,753 = 3,506 \text{ моль}$

6. Объем газовой смеси при нормальных условиях (н. у.) вычисляется по формуле $V = n \cdot V_m$, где $V_m$ — молярный объем газа при н. у., который составляет $22,4 \text{ л/моль}$.

$V_{смеси} = n_{смеси} \cdot V_m = 3,506 \text{ моль} \cdot 22,4 \text{ л/моль} \approx 78,53 \text{ л}$

Округляя до десятых, получаем 78,5 л.

Ответ: объем газообразной смеси составляет 78,5 л.