Номер 242, страница 55 - гдз по химии 9 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

242. В таблице приведены температуры плавления и кипения веществ X, Y и Z.

В каком агрегатном состоянии находятся X, Y и Z при н. у. и при комнатной температуре ($20 \text{ }^{\circ}\text{C}$) ?

Дано:

Для вещества X:

$T_{плавления, X} = -36^\circ C$

$T_{кипения, X} = -12^\circ C$

Для вещества Y:

$T_{плавления, Y} = -8^\circ C$

$T_{кипения, Y} = 15^\circ C$

Для вещества Z:

$T_{плавления, Z} = 12^\circ C$

$T_{кипения, Z} = 87^\circ C$

Рассматриваемые температуры:

Нормальные условия (н. у.): $T_1 = 0^\circ C$

Комнатная температура: $T_2 = 20^\circ C$

Перевод в систему СИ (Кельвины):

$T_{плавления, X} = -36 + 273.15 = 237.15 \text{ К}$

$T_{кипения, X} = -12 + 273.15 = 261.15 \text{ К}$

$T_{плавления, Y} = -8 + 273.15 = 265.15 \text{ К}$

$T_{кипения, Y} = 15 + 273.15 = 288.15 \text{ К}$

$T_{плавления, Z} = 12 + 273.15 = 285.15 \text{ К}$

$T_{кипения, Z} = 87 + 273.15 = 360.15 \text{ К}$

$T_1 = 0 + 273.15 = 273.15 \text{ К}$

$T_2 = 20 + 273.15 = 293.15 \text{ К}$

Найти:

Агрегатное состояние веществ X, Y, Z при температурах $T_1$ и $T_2$.

Решение:

Агрегатное состояние вещества определяется сравнением его температуры $T$ с температурами плавления $T_{плавления}$ и кипения $T_{кипения}$.

• Если $T < T_{плавления}$, вещество находится в твёрдом состоянии.
• Если $T_{плавления} \le T < T_{кипения}$, вещество находится в жидком состоянии.
• Если $T \ge T_{кипения}$, вещество находится в газообразном состоянии.

Агрегатное состояние при н. у. (0 °C)

Сравним температуру $T_1 = 0^\circ C$ с температурами плавления и кипения каждого вещества.

• Вещество X: $T_{плавления, X} = -36^\circ C$, $T_{кипения, X} = -12^\circ C$.

  Так как $0^\circ C > -12^\circ C$, то есть $T_1 > T_{кипения, X}$, вещество X находится в газообразном состоянии.

• Вещество Y: $T_{плавления, Y} = -8^\circ C$, $T_{кипения, Y} = 15^\circ C$.

  Так как $-8^\circ C < 0^\circ C < 15^\circ C$, то есть $T_{плавления, Y} < T_1 < T_{кипения, Y}$, вещество Y находится в жидком состоянии.

• Вещество Z: $T_{плавления, Z} = 12^\circ C$, $T_{кипения, Z} = 87^\circ C$.

  Так как $0^\circ C < 12^\circ C$, то есть $T_1 < T_{плавления, Z}$, вещество Z находится в твёрдом состоянии.

Ответ: при нормальных условиях (0 °C) вещество X — газ, вещество Y — жидкость, вещество Z — твёрдое тело.

Агрегатное состояние при комнатной температуре (20 °C)

Сравним температуру $T_2 = 20^\circ C$ с температурами плавления и кипения каждого вещества.

• Вещество X: $T_{плавления, X} = -36^\circ C$, $T_{кипения, X} = -12^\circ C$.

  Так как $20^\circ C > -12^\circ C$, то есть $T_2 > T_{кипения, X}$, вещество X находится в газообразном состоянии.

• Вещество Y: $T_{плавления, Y} = -8^\circ C$, $T_{кипения, Y} = 15^\circ C$.

  Так как $20^\circ C > 15^\circ C$, то есть $T_2 > T_{кипения, Y}$, вещество Y находится в газообразном состоянии.

• Вещество Z: $T_{плавления, Z} = 12^\circ C$, $T_{кипения, Z} = 87^\circ C$.

  Так как $12^\circ C < 20^\circ C < 87^\circ C$, то есть $T_{плавления, Z} < T_2 < T_{кипения, Z}$, вещество Z находится в жидком состоянии.

Ответ: при комнатной температуре (20 °C) вещество X — газ, вещество Y — газ, вещество Z — жидкость.