Номер 255, страница 58 - гдз по химии 9 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

255. Чему равна масса:

a) 50 атомов $^\text{35}\text{Cl}$;

б) 20 молекул $^\text{37}\text{Cl}_\text{2}$;

в) 18 молекул $^\text{2}\text{H}^\text{35}\text{Cl}$;

г) 36 молекул $^\text{1}\text{H}^\text{37}\text{ClO}$?

Дано:

$N_a = 50$ (количество атомов хлора-35)

$N_б = 20$ (количество молекул $^{37}\text{Cl}_2$)

$N_в = 18$ (количество молекул $^{2}\text{H}^{35}\text{Cl}$)

$N_г = 36$ (количество молекул $^{1}\text{H}^{37}\text{ClO}$)

Атомная единица массы ($u$) $ \approx 1.66 \times 10^{-27}$ кг

Относительная атомная масса изотопа $A_r(^{35}\text{Cl}) \approx 35$

Относительная атомная масса изотопа $A_r(^{37}\text{Cl}) \approx 37$

Относительная атомная масса изотопа $A_r(^{1}\text{H}) \approx 1$

Относительная атомная масса изотопа $A_r(^{2}\text{H}) \approx 2$

Относительная атомная масса изотопа $A_r(^{16}\text{O}) \approx 16$ (принимаем самый распространенный изотоп кислорода)

Найти:

$m_a$ - масса 50 атомов хлора-35, кг

$m_б$ - масса 20 молекул $^{37}\text{Cl}_2$, кг

$m_в$ - масса 18 молекул $^{2}\text{H}^{35}\text{Cl}$, кг

$m_г$ - масса 36 молекул $^{1}\text{H}^{37}\text{ClO}$, кг

Решение:

Масса любого количества атомов или молекул ($m$) может быть вычислена по формуле:

$m = N \times m_1$, где $N$ - количество частиц (атомов или молекул), а $m_1$ - масса одной частицы.

Массу одной частицы можно найти, умножив ее относительную атомную (или молекулярную) массу $M_r$ (выраженную в а.е.м.) на значение атомной единицы массы в килограммах: $m_1 = M_r \times u$.

Таким образом, итоговая формула: $m = N \times M_r \times u$.

В расчетах будем использовать значение атомной единицы массы $u \approx 1.66 \times 10^{-27}$ кг.

а) 50 атомов хлора-35;

Относительная атомная масса хлора-35 приблизительно равна его массовому числу: $A_r(^{35}\text{Cl}) = 35$.

Масса 50 атомов хлора-35 составляет:

$m_a = N_a \times A_r(^{35}\text{Cl}) \times u = 50 \times 35 \times 1.66 \times 10^{-27} \text{ кг}$

$m_a = 1750 \times 1.66 \times 10^{-27} \text{ кг} = 2905 \times 10^{-27} \text{ кг} \approx 2.91 \times 10^{-24}$ кг.

Ответ: $2.91 \times 10^{-24}$ кг.

б) 20 молекул $^{37}$Cl$_2$;

Сначала найдем относительную молекулярную массу молекулы $^{37}\text{Cl}_2$. Она состоит из двух атомов изотопа хлор-37.

$M_r(^{37}\text{Cl}_2) = 2 \times A_r(^{37}\text{Cl}) = 2 \times 37 = 74$.

Масса 20 молекул составляет:

$m_б = N_б \times M_r(^{37}\text{Cl}_2) \times u = 20 \times 74 \times 1.66 \times 10^{-27} \text{ кг}$

$m_б = 1480 \times 1.66 \times 10^{-27} \text{ кг} = 2456.8 \times 10^{-27} \text{ кг} \approx 2.46 \times 10^{-24}$ кг.

Ответ: $2.46 \times 10^{-24}$ кг.

в) 18 молекул $^{2}$H$^{35}$Cl;

Найдем относительную молекулярную массу молекулы $^{2}\text{H}^{35}\text{Cl}$. Она состоит из одного атома дейтерия ($^{2}$H) и одного атома хлора-35 ($^{35}$Cl).

$M_r(^{2}\text{H}^{35}\text{Cl}) = A_r(^{2}\text{H}) + A_r(^{35}\text{Cl}) = 2 + 35 = 37$.

Масса 18 молекул составляет:

$m_в = N_в \times M_r(^{2}\text{H}^{35}\text{Cl}) \times u = 18 \times 37 \times 1.66 \times 10^{-27} \text{ кг}$

$m_в = 666 \times 1.66 \times 10^{-27} \text{ кг} = 1105.56 \times 10^{-27} \text{ кг} \approx 1.11 \times 10^{-24}$ кг.

Ответ: $1.11 \times 10^{-24}$ кг.

г) 36 молекул $^{1}$H$^{37}$ClO?

Найдем относительную молекулярную массу молекулы $^{1}\text{H}^{37}\text{ClO}$. Она состоит из одного атома протия ($^{1}$H), одного атома хлора-37 ($^{37}$Cl) и одного атома кислорода ($^{16}$O).

$M_r(^{1}\text{H}^{37}\text{ClO}) = A_r(^{1}\text{H}) + A_r(^{37}\text{Cl}) + A_r(^{16}\text{O}) = 1 + 37 + 16 = 54$.

Масса 36 молекул составляет:

$m_г = N_г \times M_r(^{1}\text{H}^{37}\text{ClO}) \times u = 36 \times 54 \times 1.66 \times 10^{-27} \text{ кг}$

$m_г = 1944 \times 1.66 \times 10^{-27} \text{ кг} = 3227.04 \times 10^{-27} \text{ кг} \approx 3.23 \times 10^{-24}$ кг.

Ответ: $3.23 \times 10^{-24}$ кг.