Номер 91, страница 25 - гдз по химии 8 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

91. В результате реакции разложения образовались твёрдое вещество и газ. Масса исходного вещества известна. Удалось определить массу твёрдого вещества. Можно ли рассчитать объём образовавшегося газа (н. у.)? Ответ поясните.

Решение

Нет, рассчитать объём образовавшегося газа при нормальных условиях (н. у.) на основании предоставленных данных нельзя.

Для решения задачи необходимо выполнить следующие шаги:

1. Найти массу образовавшегося газа.
Согласно закону сохранения массы, масса веществ, вступивших в реакцию, равна массе веществ, образовавшихся в результате реакции. Схема реакции разложения выглядит следующим образом:
Исходное вещество → Твёрдое вещество + Газ
Следовательно, масса исходного вещества равна сумме масс продуктов:
$m_{исходного} = m_{твёрдого} + m_{газ}$
Так как по условию известны масса исходного вещества ($m_{исходного}$) и масса твёрдого вещества ($m_{твёрдого}$), мы можем найти массу выделившегося газа:
$m_{газ} = m_{исходного} - m_{твёрдого}$

2. Рассчитать объём газа.
Объём газа ($V_{газ}$) при нормальных условиях (н. у.) связан с его количеством вещества ($n_{газ}$) через молярный объём ($V_m$), который для любого газа при н. у. равен 22,4 л/моль:
$V_{газ} = n_{газ} \cdot V_m$
Количество вещества, в свою очередь, вычисляется по формуле:
$n_{газ} = \frac{m_{газ}}{M_{газ}}$
где $M_{газ}$ — молярная масса газа.

Проблема заключается в том, что в условии задачи не указаны химические формулы исходного вещества и продуктов. Следовательно, мы не знаем, какой именно газ образовался и какова его молярная масса ($M_{газ}$). Например, если образовался кислород ($O_2$), его молярная масса 32 г/моль, а если углекислый газ ($CO_2$) — 44 г/моль. Без знания молярной массы невозможно рассчитать количество вещества и, как следствие, объём газа.

Таким образом, для расчёта объёма газа недостаточно знать только его массу.

Ответ: нет, рассчитать объём образовавшегося газа (н. у.) нельзя. Хотя по известным массам исходного и твёрдого веществ можно найти массу газа, для расчёта его объёма необходимо знать его молярную массу, которая остаётся неизвестной, так как не определён химический состав газа.