Номер 59, страница 18 - гдз по химии 8 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

59. Какое химическое количество каждого из веществ содержится в:

а) железе массой 2,50 кг;

б) озоне массой 140 мг;

в) карбонате кальция массой 24,8 г;

г) 16-каратном бриллианте ($1 \text{ карат} = 0,200 \text{ г}$);

д) метане массой 50,0 т?

а)Дано:
Вещество: железо (Fe)
Масса железа: $m(Fe) = 2,50$ кг

Для расчета необходимо перевести массу в граммы (г), так как молярная масса обычно выражается в г/моль.
$m(Fe) = 2,50 \text{ кг} = 2,50 \times 1000 \text{ г} = 2500 \text{ г}$

Найти:
Химическое количество железа $n(Fe)$ - ?

Решение:
Химическое количество вещества (n) вычисляется по формуле:
$n = \frac{m}{M}$
где $m$ - масса вещества, $M$ - молярная масса вещества.
Молярная масса железа (Fe) равна его относительной атомной массе, выраженной в г/моль. Округлим до целого значения:
$M(Fe) \approx 56$ г/моль.
Теперь можем рассчитать химическое количество:
$n(Fe) = \frac{2500 \text{ г}}{56 \text{ г/моль}} \approx 44,6428... \text{ моль}$
Округляя до трех значащих цифр (как в исходных данных 2,50 кг), получаем:
$n(Fe) \approx 44,6$ моль.

Ответ: химическое количество железа составляет примерно 44,6 моль.

б)Дано:
Вещество: озон ($O_3$)
Масса озона: $m(O_3) = 140$ мг

Переведем массу в граммы (г):
$m(O_3) = 140 \text{ мг} = 140 \times 10^{-3} \text{ г} = 0,140 \text{ г}$

Найти:
Химическое количество озона $n(O_3)$ - ?

Решение:
Используем формулу для расчета химического количества: $n = \frac{m}{M}$.
Сначала найдем молярную массу озона ($O_3$). Атомная масса кислорода (O) примерно равна 16 а.е.м.
$M(O_3) = 3 \times M(O) = 3 \times 16 \text{ г/моль} = 48 \text{ г/моль}$.
Рассчитаем химическое количество:
$n(O_3) = \frac{0,140 \text{ г}}{48 \text{ г/моль}} \approx 0,0029166... \text{ моль}$
Округляя до трех значащих цифр (как в исходных данных 140 мг), получаем:
$n(O_3) \approx 2,92 \times 10^{-3}$ моль.

Ответ: химическое количество озона составляет примерно $2,92 \times 10^{-3}$ моль (или 2,92 ммоль).

в)Дано:
Вещество: карбонат кальция ($CaCO_3$)
Масса карбоната кальция: $m(CaCO_3) = 24,8$ г

Найти:
Химическое количество карбоната кальция $n(CaCO_3)$ - ?

Решение:
Используем формулу: $n = \frac{m}{M}$.
Найдем молярную массу карбоната кальция ($CaCO_3$).
Атомная масса Ca $\approx$ 40 г/моль.
Атомная масса C $\approx$ 12 г/моль.
Атомная масса O $\approx$ 16 г/моль.
$M(CaCO_3) = M(Ca) + M(C) + 3 \times M(O) = 40 + 12 + 3 \times 16 = 100$ г/моль.
Рассчитаем химическое количество:
$n(CaCO_3) = \frac{24,8 \text{ г}}{100 \text{ г/моль}} = 0,248 \text{ моль}$.

Ответ: химическое количество карбоната кальция составляет 0,248 моль.

г)Дано:
Вещество: бриллиант, который является аллотропной модификацией углерода (C)
Масса бриллианта: 16 карат
Соотношение: 1 карат = 0,200 г

Переведем массу в граммы (г):
$m(C) = 16 \text{ карат} \times 0,200 \frac{\text{г}}{\text{карат}} = 3,20 \text{ г}$

Найти:
Химическое количество углерода $n(C)$ - ?

Решение:
Используем формулу: $n = \frac{m}{M}$.
Молярная масса углерода (C) составляет примерно 12 г/моль.
$M(C) \approx 12$ г/моль.
Рассчитаем химическое количество:
$n(C) = \frac{3,20 \text{ г}}{12 \text{ г/моль}} \approx 0,2666... \text{ моль}$.
Округляя до трех значащих цифр (как в массе 3,20 г), получаем:
$n(C) \approx 0,267 \text{ моль}$.

Ответ: химическое количество углерода в 16-каратном бриллианте составляет примерно 0,267 моль.

д)Дано:
Вещество: метан ($CH_4$)
Масса метана: $m(CH_4) = 50,0$ т

Переведем массу в граммы (г):
$m(CH_4) = 50,0 \text{ т} = 50,0 \times 10^6 \text{ г} = 5,00 \times 10^7 \text{ г}$

Найти:
Химическое количество метана $n(CH_4)$ - ?

Решение:
Используем формулу: $n = \frac{m}{M}$.
Найдем молярную массу метана ($CH_4$).
Атомная масса C $\approx$ 12 г/моль.
Атомная масса H $\approx$ 1 г/моль.
$M(CH_4) = M(C) + 4 \times M(H) = 12 + 4 \times 1 = 16$ г/моль.
Рассчитаем химическое количество:
$n(CH_4) = \frac{5,00 \times 10^7 \text{ г}}{16 \text{ г/моль}} = 3125000 \text{ моль} = 3,125 \times 10^6 \text{ моль}$.
Округляя до трех значащих цифр (как в исходных данных 50,0 т), получаем:
$n(CH_4) \approx 3,13 \times 10^6 \text{ моль}$.

Ответ: химическое количество метана составляет примерно $3,13 \times 10^6$ моль (или 3,13 Ммоль).