III . Расчёт массы и количества вещества

Задача 1. Определите массу 5 моль серной кислоты и число молекул, которое содержится в данном количестве вещества.

Решение:

Молярная масса вещества – это масса 1 моль вещества. Используя периодическую систему, находим молярную массу серной кислоты  

М (H₂SO₄) = 98 г/моль,

 а масса 5 моль H₂SO₄ в пять раз больше: m = 98 г/моль · 5 моль = 490 г.

Далее, в 1 моль любого вещества содержится 6,02 · 10²³ частиц (число Авогадро).

 В 5 моль – в 5 раз больше. N = 6,02 · 10²³ · 5 = 30,1 · 10²³ = 3,01 · 10²⁴ частиц.

Ответ: m (H ₂ SO ₄)= 490 г; N (H ₂ SO ₄)= 3,01 · 10²⁴ частиц.

Задача 2. Вычислите количество Н₂О, содержащееся в 0,18 г воды. Рассчитайте число молекул, которое содержится в таком количестве вещества.

Решение:

Чтобы рассчитать число молекул, сначала потребуется вычислить количество вещества. Молярная масса воды – 18 г/моль.

Следовательно, в данной порции воды содержится

0,18 г: 18 г/моль = 0,01 моль Н₂О.

Далее, известно, что в 1 моль любого вещества содержится 6,02 · 10²³ структурных единиц (в данном случае молекул).

В 0,01 моль воды содержится 0,01 · 6,02 · 10²³= 6,02 · 10²¹ молекул.

Ответ: ν (Н₂О) = 0,01 моль; N (Н₂О) = 6,02 · 10²¹.

 

Задача 3. Известно, что в кусочке металла массой 1,08 г содержится приблизительно

2,41 · 10²² атомов этого металла. Определите, какой это металл.

Решение: Известно, что 1 моль любого вещества содержит 6,02 · 10²³ структурных единиц (атомов или молекул). Рассчитаем, в каком количестве данного металла содержится 2,41 · 10²² атомов. ν (Ме) = (2,41 · 10²²) / (6,02 · 10²³) = 0,04 моль.

Найдём атомную массу металла: 1,08 г этого металла составляет 0,04 моль, отсюда масса 1 моль этого металла: М (Ме) = 1,08 г: 0,04 моль = 27 г/моль.

Ответ: Такую молярную массу имеет алюминий.

Задача 4. В некотором соединении массовая доля азота составляет 30,4%, кислорода – 69,6%. Выведите формулу соединения.

Решение. Пусть 100 г данного вещества. В нём содержится 30,4 г азота и 69,6 г кислорода. Вычислим, какое количество атомов азота и кислорода содержится в данной порции вещества.

Молярная масса атомарного азота составляет 14 г/моль, кислорода – 16 г/моль. Количество азота составляет 30,4 г: 14 г/моль = 2,17 моль.

 Количество кислорода составляет 69,6 г: 16 г/моль = 4,35 моль. Следовательно, в этом веществе на 2,17 моль азота приходится 4,35 моль кислорода.

 Найдём соотношение количества атомов. Поделим оба числа на наименьшее из них. Получаем соотношение приблизительно 1:2.

Таким образом, на 1 моль атомов азота приходится 2 моль атомов кислорода. Следовательно, формула соединения NO₂.

! Решите задачи

1. Какую массу имеют:

а) 1 моль кислорода (О₂),

б) 0,5 моль углекислого газа (СО₂),

в) 2,5 моль карбоната кальция (СаСО₃),

г) 4 моль сульфата натрия (Na₂SO₄),

д) 0,1 моль дихромата калия (K₂Cr₂O₇),

е) 10 моль сульфата алюминия (Al₂(SO₄)₃),

ж) а моль фосфата бария (Ba₃(PO₄)₂)?

2. Какое количество вещества содержится:

а) в 2,3 г натрия,

б) в 270 г алюминия,

в) в 168 г железа,

г) в 10 г водорода (Н₂),

д) в 80 г кислорода (О₂),

е) в 160 г метана (СН₄),

ж) в 1170 г хлорида натрия (поваренной соли, NaCl)?

3. Определите, где содержится больше атомов:

а) в 2 моль свинца или в 2моль цинка,

б) в 1 г серебра или в 1 г золота,

в) в 27 г алюминия или в 56 г железа,

г) в 48 г магния или в 69 г натрия,

д) в а моль калия или в а моль хрома,  

е) в а г меди или в а г железа?

4. Определите, где содержится больше молекул:

а) в 2,5 моль углекислого газа (СО₂) или в 2,5 моль сернистого газа (SO₂),

б) в 3 моль кислорода (О₂) или в 2 моль озона (О₃),

в) в 132 г углекислого газа (СО₂) или в 64 г метана (СН₄),

г) в а г аммиака или в а г метана?

5. Определите, где содержится больше атомов кислорода:

а) в 1 моль кисдорода (О₂) или в 1 моль озона (О₃),

б) в 2 моль озона или в 3 моль кислорода?

6. Известно, что 140 г некоторого металла содержат 2,5 моль атомов этого металла. Определите, какой это металл.

7. Известно, что 5 моль двухатомных молекул некоторого неметалла имеют массу 140 г. О каком неметалле идет речь?

8. В какой массе железа содержится столько же атомов, сколь­ко их содержится в 256 г меди?

9. В какой массе воды содержится столько же молекул воды, сколько молекул содержится в 4,4 г углекислого газа (СО₂)?

10. Рассчитайте число молекул, которое содержится в:

а) 4 моль углекислого газа (СО₂),

б) 10 г водорода (Н₂),

в) 90 г воды,

г) а г метана (СН₄).

11. Какую массу будут иметь:

а) 6,02 • 10²³ молекул метана (СН₄),

б) 9,03 • 10²³ молекул углекислого газа (СО₂),

в) 1,806 •10²⁴ молекул сернистого газа (SO₂),

г) 6,02 • 10²⁴молекул хлороводорода (НС1),

д) 3,01 • 10²⁴ молекул кислорода(0²),      

е) 3,01 • 10²¹ молекул оксида азота (II) (NO),

ж) а молекул озона (О₃)?

12. Сравните, где содержится больше молекул:

а) в 90 г воды или в 128 г кислорода;

б) в 5 моль углекислого газа или в 90 г воды;

в) в 36 см³ воды или в 3 моль водорода?

13. В каком количестве сульфата натрия Na₂SO₄ содержится 0,4 моль ионов натрия?

14. В каком количестве тиосульфата натрия Na₂S₂O₃ содер­жится 21 моль атомов кислорода?

15. Выведите формулу соединения, в котором массовая доля хрома составляет 68,42%, массовая доля кислорода составляет 31,58%.

16. Выведите формулу соединения, в котором массовая доля фосфора составляет 43,66%, массовая доля кислорода составляет 56,34%.

17. Выведите формулу соединения, в котором массовая доля калия составляет 26,53%, хрома – 35,37%, кислорода - 38,10%.

18.  В некотором соединении массовые доли азота, водорода и кислорода соответственно равны 35%,5% и 60%.  выведите формулу этого соединения.

19.  Составьте формулу соединения, в котором массовые доли элементов приближенно равны: углерода – 25,40%, водорода – 3,17%, хлора – 37,57%.