ГДЗ Хімія 8 клас Григорович О.В. §24 2021 / §26 2016 МОЛЯРНИЙ ОБ’ЄМ відповіді і розв’язки

сірим кольором дається відповідь, а зеленим — пояснення.

Контрольні запитання

1. Сформулюйте закон Авогадро. В однакових об’ємах будь-яких газів, що перебувають за однакових умов (температура й тиск), міститься однакове число молекул.

2. Які умови називають нормальними? За нормального атмосферного тиску (760 мм. рт. ст. або 101325 Па) й тем ператури 0°С.
3. Чому дорівнює молярний об’єм газу за нормальних умов? V_M=22,4 л/моль.

Завдання для засвоєння матеріалу
Вправа 1

Який об’єм займають за нормальних умов:

Відомо: а) n(N₂)=2 моль; б) n(О ₂ )=0,5 моль; в) n(F ₂ )=0,25 моль

Об’єм речовини обчислюємо за формулою: V=n • V_m , де V_m – молярний об’єм.

Складаємо пропорції і розв’язуємо їх.

а) 1 моль азоту за н.у. займає 22,4 л,

х=22,4 л • 2 моль : 1 моль =44,8 л

б) 1 моль кисню за н.у. займає 22,4 л,

х=22,4 л • 0,5 моль : 1 моль= 11,2 л

в) 1 моль фтору за н.у. займає 22,4 л,

0,25 моль фтору за н.у. — х л.

х = 22,4 л • 0,25 моль : 1 моль =5,6 л

Відповідь: a) 44,8 л; б) 11,2 л; в) 5,6 л.

Скільки молекул міститься в гумовій кулі об’ємом 5,6 л (н.у.), заповненій воднем?

1. Кількість речовини обчислюємо за формулою: n= V/ V_m , де V_m – молярний об’єм.

2. Обчислюємо число молекул за формулою: N =n •N_A , де N_А – стала Авогадро .

N(H₂)=n(H₂) • N_A=0,25 моль • 6 • 10 23 моль -1 =1,5 • 10 23

Складаємо пропорцію і розв’язуємо її.

У 22,4 л водню міститься 6 • 10 23 молекул H₂O,

у 5,6 л водню буде міститися х молекул H₂O.

х= 5,6 л • 6 • 10 23 : 22,4 л =1,5 • 10 23

Чи зміниться відповідь, якщо в умові завдання водень замінити на:

б) невідомий газ; Не зміниться.

в) водопровідну воду? Зміниться. Вода за н.у. є у твердому стані, а закон Авогадро стосується газів.

Визначте, який об’єм за нормальних умов займають:

Відомо: а) n(СН₄)=5 моль; б) n(H ₂ S)=2 моль; в) n(NH ₃ )=4,2 моль

Об’єм речовини обчислюємо за формулою: V=n • V_m , де V_m – молярний об’єм.

Складаємо пропорції і розв’язуємо їх.

а) 1 моль метану за н.у. займає 22,4 л,

х=22,4 л • 5 моль : 1 моль =112 л

б) 1 моль сірководню за н.у. займає 22,4 л,

2 моль сірководню за н.у. — х л.

х=22,4 л • 2 моль : 1 моль =44,8 л

в) 1 моль амоніаку за н.у. займає 22,4 л,

4,2 моль амоніаку за н.у. — х л.

х=22,4 л • 4,2 моль : 1 моль =94,08 л

Відповідь: a) 112 л; б) 44,8 л; в) 94,08 л.

У якому об’ємі амоніаку NH₃ міститься в 3 рази більше молекул, ніж у метані CH₄ об’ємом 100 л (н.у.)?

За законом Авогадро: в однакових об’ємах різних газів, що перебувають за однакових умов (температура й тиск) , міститься однакове число молекул , тому у 100 л метану СН₄ і у 100 л амоніаку NH₃ є однакове число молекул, а у три рази більше молекул буде міститися у 300 л амоніаку.

Є два гази, узяті за нормальних умов: 10 л метану CH₄ і 20 л хлору Cl₂. У якому з них міститься більше молекул, а в якому — більше атомів, і у скільки разів?

За законом Авогадро: в однакових об’ємах різних газів, що перебувають за однакових умов (температура й тиск) , міститься однакове число молекул. V(Cl ₂ ):V(CH ₄ )=20:10=2:1, бачимо, що об’єм хлору у 2 рази більший, ніж метану, тому й молекул у хлорі буде у 2 рази більше, ніж у метані, тобто, N(Cl ₂ )>N(CH ₄ ) у 2 рази.

Знайдемо: де більше атомів?

Одна молекула хлору Cl₂ містить два атоми Хлору, тому N(Cl)=2. Оскільки молекул є у два рази більше, тому й атомів буде у 2 рази більше, тобто, N(Cl)=2 • 2=4. Одна молекула метану містить атом Карбону і 4 атоми Гідрогену, разом 5 атомів. Щоб обчислити у скільки разів більше атомів у метані, ніж у хлорі, треба 5:4=1,25 разів.

Одна молекула хлору Cl₂ містить два атоми Хлору, а одна молекула метану містить атом Карбону і 4 атоми Гідрогену, разом 5 атомів, тобто в однакових об’ємах метану і хлору міститься у 5:2=2,5 разів більше атомів Карбону і Гідрогену, ніж Хлору. Об’єм метану є у 2 рази менший, тому й молекул метану є у два рази менше, ніж молекул хлору, тому атомів у метані буде лише у 2,5:2=1,25 разів більше.

Відповідь: молекул більше у хлорі у 2 рази, а атомів більше у метані у 1,25 разів.

Скільки молекул кисню міститься за нормальних умов:

а) в одному кубічному метрі;

Відомо: V(О₂)=1 м 3 =1000 дм 3 =1000 л

1. Кількість речовини обчислюємо за формулою: n= V/ V_m , де V_m – молярний об’єм.

2. Число молекул обчислюємо за формулою: N =n •N_A , де N_А – стала Авогадро .

N(О₂)=n(O₂) • N_A=44,6 моль • 6 • 10 23 моль -1 =267,6 • 10 23 = 2,68 • 10 25

Складаємо пропорцію і розв’язуємо її.

У 22,4 л кисню міститься 6 • 10 23 молекул,

х= 44,6 моль • 6 • 10 23 : 1 моль =267,6 • 10 23 = 2,68 • 10 25

б) в одному кілограмі цієї речовини?

1. К ількість речовини обчислюємо за формулою: n =m/M, де М – молярна маса .

2. Ч исло молекул обчислюємо за формулою: N =n •N_A , де N_А – стала Авогадро .

N(О₂)=n(O2) • N_A=31,25 моль • 6 • 10 23 моль -1 =187,5 • 10 23 = 1,875 • 10 25

1. Обчислюємо молярну масу .

2. Складаємо пропорцію і розв’язуємо її .

У 32 г кисню міститься 6 • 10 23 молекул О₂,

у 1000 г кисню — х молекул.

х= 1000 г • 6 • 10 23 молекул : 32 г= 187,5 • 10 23 = 1,875 • 10 25

Де міститься більше молекул амоніаку — у 100 г або в 100 л (н.у.)?

1. К ількість речовини обчислюємо за формулою: n =m/M, де М – молярна маса .

2. Кількість речовини обчислюємо за формулою: n= V/ V_m , де V_m – молярний об’єм.

Кількість речовини n₁(NH₃)> n₂(NH₃), тому й число молекул N₁(NH₃)> N₂(NH₃) , бо між кількістю речовини і числом молекул існує прямо пропорційна залежність.

Переконаємося, що це так, обчисливши число молекул, у знайдених кількостях речовини метану.

Ч исло молекул обчислюємо за формулою: N =n •N_A , де N_А – стала Авогадро .

N₁(NH₃)=n(NH₃):N_A=5,9 моль • 6 • 10 23 моль -1 =35,5 • 10 23 = 3,55 • 10 24

N₂(NH₃)=n(NH₃):N_A=4,5 моль • 6 • 10 23 моль -1 =27 • 10 23 = 2,7 • 10 24

Відповідь: у 100 г амоніаку.

Який об’єм займають за нормальних умов:

1. К ількість речовини обчислюємо за формулою: n =m/M, де М – молярна маса .

2. Об’єм речовини обчислюємо за формулою: V=n • V_m , де V_m – молярний об’єм.

1. Обчислюємо молярну масу .

2. Складаємо пропорцію і розв’язуємо її .

2 г водню за н.у. займають 22,4 л,

х = 22,4 л • 5 моль : 1 моль =112 л

Об’єм речовини обчислюємо за формулою: V=n • V_m , де V_m – молярний об’єм.

Складаємо пропорцію і розв’язуємо її .

1 моль водню за н.у. займає 22,4 л,

х = 22,4 л • 10 моль : 1 моль =224 л

У чотирьох однакових посудинах містяться однакові маси таких газів: амоніак NH₃, азот N₂, сірчистий газ SO₂, кисень O₂. У якій посудині міститься найбільше молекул?

Треба порівняти кількості речовин запропонованих газів.

К ількість речовини обчислюємо за формулою: n =m/M, де М – молярна маса .

Відповідь: у посудині з амоніаком.

Порівняйте число молекул в 1 г амоніаку NH₃ та в 1 г азоту. У якому випадку й у скільки разів число молекул більше?

1. К ількість речовини обчислюємо за формулою: n =m/M, де М – молярна маса .

2. Ч исло молекул обчислюємо за формулою: N =n •N_A , де N_А – стала Авогадро .

N(NH₃)=n(NH₃) • N_A=0,059 моль • 6 • 10 23 моль -1 =0,354 • 10 23 =3,54 • 10 22

N(N₂)= n(N₂) • N_A= 0,036 моль • 6 • 10 23 моль -1 =0,216 • 10 23 =2,16 • 10 22

N(NH₃)>N(N₂), тобто більше молекул міститься в 1 г амоніаку.

Визначимо у скільки разів.

Відповідь: в амоніаку у 1,65 рази.

Обчисліть масу сірководню H₂S об’ємом 11,2 л за нормальних умов.

1. Кількість речовини амоніаку обчислюємо за формулою: n= V/ V_m , де V_m – молярний об’єм.

2. Масу обчислюємо за формулою: m= n • M, де М – молярна маса .

1. Обчислюємо молярну масу .

2. Складаємо пропорцію і розв’язуємо її .

22,4 л сірководню мають 34 г,

Маса 0,001 м 3 газу (н. у.) дорівнює 1,25 г. Обчисліть масу однієї молекули цього газу.

Відомо: V(газу)=0,001 м 3 =1 л, m(газу)=1,25 г.

Молярну масу легко обчислити, знаючи масу 1 літра (бо це густина ρ =m/V=1,25 г/1 л=1,25 г/л).

М=V_M • ρ , де V_M – постійна величина і дорівнює 22,4 л/моль та ρ=m/V .

М(газу)=22,4 л/моль • 1,25 г/л=28 г/моль

m₀=M/N_А, де N_А – стала Авогадро і дорівнює 6•10 23 моль -1

m₀(газу)=28 г/моль: 6•10 23 моль -1 =4,6 •10 23 г

1. Кількість речовини амоніаку обчислюємо за формулою: n= V/ V_m , де V_m – молярний об’єм.

n(газу)=V(газу):V_m=1 л : 22,4 л/моль=0,045 моль

2. Ч исло молекул обчислюємо за формулою: N =n •N_A , де N_А – стала Авогадро .

N(газу)=n(газу) • N_A=0,045 моль • 6 • 10 23 моль -1 =0,27 • 10 23

m₀(газу)=m(газу):N(газу)=1,25 г : 0,27 • 10 23 =4,6 •10 23 г

Чи однакові маси та об’єми (за однакових умов) мають 1,5 моль CO₂ і 1,5 моль O₂? Відповідь підтвердьте розрахунками.

2. Масу обчислюємо за формулою: m= n • M, де М – молярна маса .

Об’єм речовини обчислюємо за формулою: V=n • V_m , де V_m – молярний об’єм.

Відповідь: об’єми однакові, а маси — ні.

На запитання: «Який об’єм займає 1 моль води за нормальних умов?», учень відповів — 22,4 літра. Чи правильна ця відповідь? Ні. Поясніть. Відповідь учня стосується газуватих речовин, а за нормальних умов (0 0 С) вода є твердою речовиною.

У який спосіб за допомогою закону Авогадро можна довести, що: молекули кисню, азоту, водню складаються з двох атомів;

Визначення молекулярних мас, опираючись на закон Авогадро, показало, що молекули простих газів складаються з двох атомів. Доведемо це. Закон Авогадро: в однакових об’ємах різних газів за однакових умов міститься однакова кількість молекул. Разом з тим 1 моль будь-якого газу містить однакову кількість молекул. Отже, за однакових умов 1 моль газу займає однаковий об’єм, який називається молярним об’ємом V_М і за н.у. V_M=22,4 л/моль. Оскільки 1 моль газу (за н.у.) займає об’єм 22,4 л, то, знаючи масу 1 л газу (густину ρ(газу), г/л за н.у) , легко обчислити молярну масу цього газу: М=V_M • ρ(газу).

М(кисню) =V_M • ρ(кисню)=22,4 л/моль • 1,43 г/л=32 г/моль, тому М_r(кисню)=32. Позначимо число атомів у молекулі кисню через х, тоді формула кисню матиме вигляд О_х. М_r(кисню )= M_r(О_х)=х • A_r(О), тому х • A_r(О)=32, х=32/A_r(О)=32/16=2, отже, молекула кисню складається з двох атомів Оксигену і має формулу О₂.

М(азоту) =V_M • ρ(азоту)=22,4 л/моль • 1,25 г/л=28 г/моль, тому М_r(азоту)=28. Позначимо число атомів у молекулі азоту через х, тоді формула азоту матиме вигляд N_х. М_r(азоту )= M_r(N_х)=х • A_r(N), тому х • A_r(N)=28, х=28/A_r(N)=28/14=2, отже, молекула азоту складається з двох атомів Нітрогену і має формулу N₂.

М(водню) =V_M • ρ(водню)=22,4 л/моль • 0,09г/л=2 г/моль, тому М_r(водню)=2. Позначимо число атомів у молекулі водню через х, тоді формула водню матиме вигляд Н_х. М_r(водню )= M_r(H_х)=х • A_r(H), тому х • A_r(H)=2, х=2/A_r(H)=2/1=2, отже, молекула водню складається з двох атомів Гідрогену і має формулу Н₂.

б) молекула води має склад H₂O, а не HO;

Вода за н.у. (0 0 С) є твердою речовиною, а закон Авогадро стосується газуватих речовин.

в) молекула амоніаку має склад NH₃, а не NH?

Визначимо молярну масу амоніаку, опираючись на закон Авогадро: в однакових об’ємах різних газів за однакових умов міститься однакова кількість молекул. Разом з тим 1 моль будь-якого газу містить однакову кількість молекул. Отже, за однакових умов 1 моль газу займає однаковий об’єм, який називається молярним об’ємом V_М і за н.у. V_M=22,4 л/моль.

Оскільки 1 моль газу (за н.у.) займає об’єм 22,4 л, то, знаючи масу 1 л газу (густину ρ(газу), г/л за н.у) , легко обчислити молярну масу цього газу: М =V_M • ρ(газу).

М(амоніаку) =V_M • ρ(амоніаку)=22,4 л/моль • 0,77 г/л=17 г/моль, тому М_r(амоніаку)=17.

Припустимо, що формула амоніаку NH, тоді Mr(NH)=Ar(N)+ Ar(H)=14+1=15, а не 17, отже, запропонована формула не підходить.

Доведемо, що формула амоніаку NH₃. Позначимо число атомів Гідрогену у молекулі амоніаку через х, тоді формула амоніаку матиме вигляд NH_х. М_r(амоніаку )= M_r(NH_х)=A_r(N)+х • A_r(H), тому A_r(N)+ х • A_r(Н)=17, х=(17-A_r(N)):A_r(H)=(17-14)/1=3, отже, молекула амоніаку складається з трьох атомів Гідрогену і має формулу NH₃.