Номер 63, страница 20 - гдз по химии 8 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

63. Образец содержит $3,01 \cdot 10^{22}$ формульных единиц безводной соды $Na_2CO_3$. Рассчитайте химическое количество $Na_2CO_3$ в образце и его массу.

Дано:

Количество формульных единиц $Na_2CO_3$, $N(Na_2CO_3) = 3,01 \cdot 10^{22}$

Постоянная Авогадро, $N_A = 6,02 \cdot 10^{23} \text{ моль}^{-1}$

Найти:

Химическое количество $Na_2CO_3$, $n(Na_2CO_3)$ - ?

Массу $Na_2CO_3$, $m(Na_2CO_3)$ - ?

Решение:

1. Сначала рассчитаем химическое количество (количество вещества) карбоната натрия ($Na_2CO_3$), используя известное число формульных единиц и постоянную Авогадро. Формула для расчета химического количества:

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

где $n$ — химическое количество (моль), $N$ — число частиц (в данном случае, формульных единиц), а $N_A$ — постоянная Авогадро.

Подставим данные из условия задачи в формулу:

$n(Na_2CO_3) = \frac{3,01 \cdot 10^{22}}{6,02 \cdot 10^{23} \text{ моль}^{-1}} = 0,5 \cdot 10^{-1} \text{ моль} = 0,05 \text{ моль}$

2. Далее рассчитаем массу образца карбоната натрия. Для этого нам понадобится молярная масса $M(Na_2CO_3)$. Рассчитаем ее, используя относительные атомные массы элементов из периодической таблицы Д.И. Менделеева (округляя до целых значений):

$Ar(Na) \approx 23$

$Ar(C) \approx 12$

$Ar(O) \approx 16$

Молярная масса $M(Na_2CO_3)$ численно равна относительной молекулярной массе и вычисляется как сумма атомных масс всех атомов в формульной единице:

$M(Na_2CO_3) = 2 \cdot Ar(Na) + Ar(C) + 3 \cdot Ar(O) = 2 \cdot 23 + 12 + 3 \cdot 16 = 46 + 12 + 48 = 106 \text{ г/моль}$

3. Теперь, зная химическое количество и молярную массу, можем найти массу вещества по формуле:

$m = n \cdot M$

Подставим вычисленные значения:

$m(Na_2CO_3) = 0,05 \text{ моль} \cdot 106 \text{ г/моль} = 5,3 \text{ г}$

Ответ: химическое количество $Na_2CO_3$ в образце составляет $0,05 \text{ моль}$; масса образца составляет $5,3 \text{ г}$.