Номер 233, страница 54 - гдз по химии 9 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

233. В виде каких простых веществ кислород встречается в природе? Рассчитайте массу каждого из этих веществ объёмом (н. у.) по $12,0 \text{ дм}^3$.

В природе кислород как химический элемент встречается в виде двух простых веществ, которые являются его аллотропными модификациями: кислород (формула $O_2$) и озон (формула $O_3$).

$V(O_2) = 12,0 \text{ дм}^3$

$V(O_3) = 12,0 \text{ дм}^3$

Условия — нормальные (н. у.)

$V = 12,0 \text{ дм}^3 = 12,0 \cdot 10^{-3} \text{ м}^3 = 0,0120 \text{ м}^3$

Найти:

$m(O_2) - ?$

$m(O_3) - ?$

Решение:

Расчет массы кислорода ($O_2$)

Массу вещества можно найти по формуле $m = n \cdot M$, где $n$ — количество вещества, а $M$ — молярная масса. Количество вещества для газа при нормальных условиях (н. у.) находим через молярный объём $V_m = 22,4 \text{ дм}^3/\text{моль}$: $n = \frac{V}{V_m}$. Молярная масса кислорода ($O_2$) вычисляется на основе относительной атомной массы кислорода ($A_r(O) \approx 16$): $M(O_2) = 2 \cdot 16 = 32 \text{ г/моль}$. Теперь рассчитаем массу 12,0 дм³ кислорода: $m(O_2) = \frac{V(O_2)}{V_m} \cdot M(O_2) = \frac{12,0 \text{ дм}^3}{22,4 \text{ дм}^3/\text{моль}} \cdot 32 \text{ г/моль} \approx 17,14 \text{ г}$. С учетом трех значащих цифр в исходных данных, результат следует округлить.

Ответ: масса 12,0 дм³ кислорода ($O_2$) при н. у. составляет 17,1 г.

Расчет массы озона ($O_3$)

Расчет проводится по той же схеме. Молярная масса озона ($O_3$) равна: $M(O_3) = 3 \cdot 16 = 48 \text{ г/моль}$. Рассчитаем массу 12,0 дм³ озона: $m(O_3) = \frac{V(O_3)}{V_m} \cdot M(O_3) = \frac{12,0 \text{ дм}^3}{22,4 \text{ дм}^3/\text{моль}} \cdot 48 \text{ г/моль} \approx 25,71 \text{ г}$. Округляя до трех значащих цифр, получаем результат.

Ответ: масса 12,0 дм³ озона ($O_3$) при н. у. составляет 25,7 г.