В таблице приведены названия и химические формулы некоторых газообразных веществ. 1. Используя предложенные Вам справочные материалы, вычислите молярные массы каждого из газов и запишите полученные данные в таблицу. 2. На весах уравновешены две одинаковые закрытые пробками колбы. Одну наполнили углекислым газом CO2. Каким из приведённых в таблице газов следует заполнить вторую колбу, чтобы вернуть весы в состояние равновесия? Укажите номер вещества. Обоснуйте свой выбор.

Решение:

1. Расчёт молярных масс газов:

Молярная масса (M) рассчитывается как сумма атомных масс элементов, входящих в состав молекулы вещества, умноженная на их количество.

• Неон (Ne):

\( M(Ne) = A_r(Ne) = 20,18 \) г/моль

• Сернистый газ (SO₂):

\( M(SO_2) = A_r(S) + 2 \cdot A_r(O) = 32,06 + 2 \cdot 16,00 = 32,06 + 32,00 = 64,06 \) г/моль

• Пропан (C₃H₈):

\( M(C_3H_8) = 3 \cdot A_r(C) + 8 \cdot A_r(H) = 3 \cdot 12,01 + 8 \cdot 1,01 = 36,03 + 8,08 = 44,11 \) г/моль

2. Выбор газа для уравновешивания весов:

Чтобы весы были в равновесии, масса газа во второй колбе должна быть равна массе углекислого газа (CO₂) в первой колбе. Для этого нужно, чтобы объёмы газов были равны, а их молярные массы были одинаковы.

• Углекислый газ (CO₂):

\( M(CO_2) = A_r(C) + 2 \cdot A_r(O) = 12,01 + 2 \cdot 16,00 = 12,01 + 32,00 = 44,01 \) г/моль

Сравниваем молярные массы газов из таблицы с молярной массой CO₂:

• Ne: \( 20,18 \) г/моль
• SO₂: \( 64,06 \) г/моль
• C₃H₈: \( 44,11 \) г/моль

Наиболее близкая молярная масса к молярной массе CO₂ (\( 44,01 \) г/моль) у пропана (\( 44,11 \) г/моль). Разница составляет всего \( 0,1 \) г/моль, что можно считать незначительным для школьного опыта.

Заполненная таблица:

Ответ: 2. Для уравновешивания весов следует выбрать пропан (№ 2), так как его молярная масса (\( 44,11 \) г/моль) наиболее близка к молярной массе углекислого газа (\( 44,01 \) г/моль).