Тема 3. Кількість речовини. Розрахунки за хімічними формулами

§ 26. Молярний об'єм

1. Дано:

Розв’язання:

Розв’язання:

Відповідь: V(N₂) = 44,8 л; V(O₂) = 11,2 л; V(F₂) = 5,6 л.

2. Дано:

Розв’язання:

Обчислимо кількість речовини водню:

Кількість молекул буде дорівнювати добутку кількості речовини на сталу Авогадро:

Отже, у 5,6 л водню, азоту, невідомого газу буде міститися однакове число молекул

У об’ємі води 5,6 л буде міститися більше молекул, ніж у газів, тому що за нормальних умов вода є рідиною.

Відповідь: N(H₂) = N(N₂) = N(газ) = 1,5 ∙ 10²³ молекул, для води число молекул буде більшим.

3. Дано:

Розв’язання:

Відповідь: V(СН₄) = 112 л, V(H₂S) = 44,8 л, V(NH₃) = 94,8 л.

4. Дано:

Розв'язання:

Згідно із законом Авогадро, в однакових об’ємах будь-яких газуватих речовин за однакових умов міститься однакове число молекул цих речовин. Отже, у однакових об’ємах метану і амоніаку буде міститися однакове число молекул. А у об’ємі амоніаку 300 л буде міститися втричі більше молекул, ніж у об’ємі метану 100 л.

Відповідь: V(NH₃) = 300 л.

5. Дано:

Розв'язання:

Згідно із законом Авогадро, в однакових об’ємах будь-яких газуватих речовин за однакових умов міститься однакове число молекул цих речовин.

Співідношення об’ємів газів:

У 20 л амоніаку буде міститися вдвічі більше молекул, ніж у 10 л хлору. Молекула метану складається з п’яти атомів, а молекула хлору з двох.

Якщо, то

Відповідь: число молекул хлору вдвічі більше, число атомів метану більше у 1,25 рази.

6. Дано:

Розв’язання:

Відповідь: а) N(O₂) = 2,68 ∙ 10²⁵ молекул; б) N(O₂) = 1,875 ∙ 10²⁵ молекул.

7. Дано:

Розв’язання:

Обчислимо кількість речовини у 100 л амоніаку:

Обчислимо кількість речовини у 100 г амоніаку:

Порція амоніаку має більшу кількість речовини, а значить, і більшу кількість молекул.

Відповідь: у 100 г амоніаку міститься більше молекул.

8. Дано:

Розв’язання:

Відповідь: a) V(H₂) = 112 л; б) V(H₂) = 224 л.

9. Більше молекул буде МІСТИТИСЬ у порції газу з найбільшою кількістю речовини. Кількість речовини обчислюється за формулою: За умовою задачі маси газів однакові, отже, кількість речовини буде найбільшою для газу з найменшою молярною масою.

Відповідь: у посудині з амоніаком буде найбільша кількість молекул.

10. Дано:

Розв’язання:

Відповідь: число молекул у амоніаку буде більше у 1,65 разів.

11. Дано:

Розв'язання:

Відповідь: m(H₂S) = 17 г.

12. Дано:

Розв’язання:

Згадаємо, що молярна маса дорівнює масі речовини кількістю 1 моль.

1 моль будь-якого газу займає об’єм 22,4 л. Позначимо молярну масу газу х г/моль.

За умовою задачі маса 1 л газу дорівнює 1,25 г, а маса 22,4 л газу — х г.

Складемо пропорцію: Звідки

Масу молекули можна обчислити, знаючи відносну молекулярну масу М_г речовини:

Відповідь:

13. Дано:

Розв’язання:

V = n ∙ V_m, — з формули видно, що вуглекислий газ і кисень будуть займати однаковий об’єм, тому що у них однакова кількість речовини.

V(CO₂) = V(O₂) = 1,5 моль ∙ 22,4 л/моль = 33,6 л/моль.

m = М ∙ n — маса залежить не тільки від кількості речовини, а і від її молярної маси.

Відповідь: об’єми однакові, маси різні.

15*. а) Потрібно зважити порції кисню, азоту, водню об’ємом 22,4 л, який відповідає кількості речовини 1 моль. Отримані маси порівняти з відносними атомними масами. Таким чином буде зрозуміло, що молекули двохатомні.

б) Два об’єми водню з вибухом реагують з одним об’ємом кисню, утворюючи 2 об’єми газоподібної водяної пари. Це доводить, що на дві молекули води в реакції витрачається дві молекули водню і одна молекула кисню, отже, реакція відбувається за рівнянням 2Н₂ + O₂ = 2Н₂O. Отже, молекула води має склад Н₂O.

в) Три об’єми водню реагують з одним об’ємом кисню, утворюючи 2 об’єми амоніаку. Це доводить, що на дві молекули амоніаку в реакції витрачається три молекули водню і одна молекула кисню, отже, реакція відбувається за рівнянням 3Н₂ + N₂ = 2NH₃. Отже, молекула амоніаку має склад NH₃.