Номер 235, страница 54 - гдз по химии 9 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

235. Какое число атомов содержится в порции сероводорода массой 1,70 кг?

Дано:

Вещество: сероводород ($H_2S$)

Масса, $m = 1,70$ кг

Найти:

Общее число атомов, $N_{общ}$

Решение:

Для решения задачи необходимо выполнить следующие шаги:

1. Определить молярную массу сероводорода ($H_2S$).
2. Найти количество вещества ($\nu$) в данной массе сероводорода.
3. Вычислить число молекул ($N_{молекул}$) сероводорода.
4. Определить общее число атомов ($N_{общ}$), зная, что каждая молекула $H_2S$ состоит из трех атомов.

1. Найдем молярную массу сероводорода. Для этого воспользуемся периодической таблицей химических элементов. Атомная масса водорода (H) примерно равна 1 г/моль, а серы (S) - 32 г/моль. Молярная масса сероводорода ($M_{H_2S}$) складывается из молярных масс двух атомов водорода и одного атома серы:

$M_{H_2S} = 2 \cdot M(H) + M(S) = 2 \cdot 1 \frac{г}{моль} + 32 \frac{г}{моль} = 34 \frac{г}{моль}$

Переведем молярную массу в систему СИ (кг/моль):

$M_{H_2S} = 34 \cdot 10^{-3} \frac{кг}{моль}$

2. Рассчитаем количество вещества ($\nu$) по формуле:

$\nu = \frac{m}{M_{H_2S}}$

$\nu = \frac{1,70 \text{ кг}}{34 \cdot 10^{-3} \frac{\text{кг}}{\text{моль}}} = 50 \text{ моль}$

3. Теперь найдем число молекул ($N_{молекул}$) в 50 молях сероводорода, используя постоянную Авогадро $N_A \approx 6,022 \cdot 10^{23}$ моль$^{-1}$:

$N_{молекул} = \nu \cdot N_A$

$N_{молекул} = 50 \text{ моль} \cdot 6,022 \cdot 10^{23} \text{ моль}^{-1} = 301,1 \cdot 10^{23} = 3,011 \cdot 10^{25}$

4. Каждая молекула сероводорода ($H_2S$) состоит из 2 атомов водорода и 1 атома серы, то есть всего из $n=2+1=3$ атомов. Чтобы найти общее число атомов, умножим число молекул на количество атомов в одной молекуле:

$N_{общ} = N_{молекул} \cdot n$

$N_{общ} = 3,011 \cdot 10^{25} \cdot 3 \approx 9,033 \cdot 10^{25}$

Округлим результат до трех значащих цифр, так как масса дана с тремя значащими цифрами (1,70).

$N_{общ} \approx 9,03 \cdot 10^{25}$

Ответ: В порции сероводорода массой 1,70 кг содержится примерно $9,03 \cdot 10^{25}$ атомов.