Решебник по химии 8 класс. Рудзитис ФГОС §37

В химии массу измеряют в граммах (г), килограммах (кг), а также используют особую единицу — грамм на моль (г/моль), когда речь идёт о молярной массе. Для взвешивания веществ в лабораторных условиях чаще всего используются граммы.

Значения относительной атомной массы элементов приведены в Периодической системе химических элементов Менделеева, а также в таблицах относительных атомных масс в учебниках и справочниках. Они показывают, во сколько раз масса атома элемента больше 1/12 массы атома углерода.

Относительную молекулярную массу вещества (обозначается как Mr) рассчитывают как сумму относительных атомных масс всех атомов, входящих в состав молекулы. Например, для воды H₂O:

Mr(H₂O) = 2 × Ar(H) + Ar(O) = 2 × 1 + 16 = 18.

Эта величина безразмерна и используется для расчёта молярной массы и количества вещества.

Физическую величину «количество вещества» применяют в химии, когда нужно определить, сколько частиц (атомов, молекул, ионов) содержится в данном образце вещества. Она позволяет не считать каждую частицу по отдельности, а использовать обобщённую единицу — моль. Один моль вещества содержит 6,02 × 10²³ частиц — это число называется постоянной Авогадро. Например, если в реакции участвуют 2 моля водорода и 1 моль кислорода, то можно говорить о взаимодействии 2 × (6,02 × 10²³) молекул H₂ с 6,02 × 10²³ молекулами O₂. Таким образом, «количество вещества» упрощает расчёты и позволяет оперировать макроскопическими величинами при учёте микрочастиц.

Молярная масса — это масса одного моля вещества, то есть масса, содержащая 6,02 × 10²³ частиц (атомов или молекул). Она обозначается буквой M и измеряется в г/моль. Например, молярная масса кислорода O₂ — 32 г/моль, значит, 1 моль O₂ весит 32 грамма.

Относительная атомная масса (Ar) и относительная молекулярная масса (Mr) — это безразмерные величины, показывающие, во сколько раз масса атома или молекулы больше 1/12 массы атома углерода. Например, Ar(H) = 1, Ar(O) = 16, Mr(H₂O) = 18.

Главное отличие: молярная масса — это реальная физическая масса (в г/моль), а относительные массы — это сравнение масс без единиц измерения.

Находим молярные массы веществ по таблице относительных атомных масс:

• H = 1 г/моль

• O = 16 г/моль

• C = 12 г/моль

• S = 32 г/моль

H₂O: 2 × 1 + 16 = 18 г/моль

CO₂: 12 + 2 × 16 = 44 г/моль

H₂SO₄: 2 × 1 + 32 + 4 × 16 = 98 г/моль

H₂S: 2 × 1 + 32 = 34 г/моль

Согласно этому уравнению, по аналогии с таблицей 7, составьте таблицу, показывающую соотношения между массой реагирующих веществ в граммах, количеством атомов и количеством вещества.

Сначала найдём молярные массы:

Mg = 24 г/моль

O₂ = 32 г/моль

MgO = 40 г/моль

Таким образом, из уравнения (2Mg + O₂ → 2MgO) следует, что 48 г магния реагируют с 32 г кислорода и образуют 80 г оксида магния. Соотношение масс: 48 : 32 : 80. Соотношение количества вещества: 2 моль : 1 моль : 2 моль.

Пример 1: (2NaOH + H₂SO₄ → Na₂SO₄ + 2H₂O)

Молярные массы: NaOH = 40, H₂SO₄ = 98, Na₂SO₄ = 142, H₂O = 18

Массовое соотношение: 2 × 40 : 98 = 80 : 98

Количество вещества: 2 моль NaOH реагирует с 1 моль H₂SO₄, образуя 1 моль Na₂SO₄ и 2 моль H₂O

Пример 2: (CaCO₃ → CaO + CO₂)

M(CaCO₃) = 100, M(CaO) = 56, M(CO₂) = 44

Массовое соотношение: 100 : 56 : 44

1 моль CaCO₃ при нагревании разлагается, образуя 1 моль CaO и 1 моль CO₂.

Пример 3: (Zn + 2HCl → ZnCl₂ + H₂)

M(Zn) = 65, M(HCl) = 36,5, M(ZnCl₂) = 136, M(H₂) = 2

Массовое соотношение: 65 : 73 : 136 : 2

1 моль цинка реагирует с 2 моль HCl, образуя 1 моль соли и 1 моль водорода.

1. 60 г

2. 192 г

3. 384 г

4. 400 г

Молярная масса меди (Cu) ≈ 64 г/моль.

m = M × n = 64 × 6 = 384 г

Правильный ответ: 3) 384 г

1. 0,1 г

2. 2,7 г

3. 260 г

4. 540 г

Молярная масса алюминия (Al) = 27 г/моль

m = 27 × 0,1 = 2,7 г

Правильный ответ: 2) 2,7 г

1. 10 моль

2. 20 моль

3. 100 моль

4. 200 моль

Оксид железа(III): Fe₂O₃

M(Fe₂O₃) = 2 × 56 + 3 × 16 = 112 + 48 = 160 г/моль

m = 32 кг = 32 000 г

n = 32 000 / 160 = 200 моль

Правильный ответ: 4) 200 моль

1. 0,56 моль

2. 2 моль

3. 5,6 моль

4. 10 моль

M(CaCO₃) = 40 + 12 + 3 × 16 = 40 + 12 + 48 = 100 г/моль

n = 560 / 100 = 5,6 моль

Правильный ответ: 3) 5,6 моль