Номер 6, страница 153 - гдз по химии 8 класс учебник Шиманович, Красицкий

6. Водород объемом $8,96 \text{ дм}^3$ (н. у.) сожгли в кислороде. Рассчитайте химическое количество, массу и число молекул образовавшейся воды.

Дано:

$V(H_2) = 8,96 \text{ дм}^3$

Условия: н. у. (нормальные условия)

Найти:

$n(H_2O) - ?$ (химическое количество)

$m(H_2O) - ?$ (масса)

$N(H_2O) - ?$ (число молекул)

Решение:

Сначала запишем уравнение реакции горения водорода и рассчитаем химическое количество вступившего в реакцию водорода, которое понадобится для дальнейших вычислений.

Уравнение реакции:

$$2H_2 + O_2 \rightarrow 2H_2O$$

Химическое количество водорода ($H_2$), вступившего в реакцию при нормальных условиях ($V_m = 22,4 \text{ дм}^3/\text{моль}$):

$$n(H_2) = \frac{V(H_2)}{V_m} = \frac{8,96 \text{ дм}^3}{22,4 \text{ дм}^3/\text{моль}} = 0,4 \text{ моль}$$

Химическое количество образовавшейся воды

Согласно уравнению реакции, из 2 моль водорода образуется 2 моль воды. Следовательно, их химические количества соотносятся как $1:1$.

$$n(H_2O) = n(H_2) = 0,4 \text{ моль}$$

Ответ: химическое количество образовавшейся воды равно $0,4 \text{ моль}$.

Масса образовавшейся воды

Массу воды находим по формуле $m = n \cdot M$. Сначала рассчитаем молярную массу воды ($H_2O$):

$$M(H_2O) = 2 \cdot A_r(H) + A_r(O) = 2 \cdot 1 + 16 = 18 \text{ г/моль}$$

Теперь рассчитываем массу 0,4 моль воды:

$$m(H_2O) = n(H_2O) \cdot M(H_2O) = 0,4 \text{ моль} \cdot 18 \text{ г/моль} = 7,2 \text{ г}$$

Ответ: масса образовавшейся воды равна $7,2 \text{ г}$.

Число молекул образовавшейся воды

Число молекул находим по формуле $N = n \cdot N_A$, где $N_A$ — постоянная Авогадро ($6,02 \cdot 10^{23} \text{ моль}^{-1}$).

$$N(H_2O) = n(H_2O) \cdot N_A = 0,4 \text{ моль} \cdot 6,02 \cdot 10^{23} \text{ моль}^{-1} = 2,408 \cdot 10^{23}$$

Ответ: число молекул образовавшейся воды равно $2,408 \cdot 10^{23}$.