Решение задачи по химии: расчет количества вещества, массы и объема

Для решения данной таблицы воспользуемся основными химическими формулами: \[ n = \frac{m}{M} \] \[ n = \frac{N}{N_A} \] \[ n = \frac{V}{V_m} \] Где \( N_A = 6,02 \cdot 10^{23} \) моль\(^{-1}\) (число Авогадро), а \( V_m = 22,4 \) л/моль (молярный объем газа при н.у.). Заполним таблицу по строкам: 1. Вещество \( CaCO_3 \) (карбонат кальция) Дано: \( n = 2 \) моль. Рассчитаем молярную массу: \[ M(CaCO_3) = 40 + 12 + 16 \cdot 3 = 100 \text{ г/моль} \] Найдем массу: \[ m = n \cdot M = 2 \cdot 100 = 200 \text{ г} \] Найдем число молекул: \[ N = n \cdot N_A = 2 \cdot 6,02 \cdot 10^{23} = 12,04 \cdot 10^{23} \] Объем \( V \) не рассчитывается, так как это твердое вещество. 2. Вещество \( MgO \) (оксид магния) Дано: \( m = 4 \) г. Рассчитаем молярную массу: \[ M(MgO) = 24 + 16 = 40 \text{ г/моль} \] Найдем количество вещества: \[ n = \frac{m}{M} = \frac{4}{40} = 0,1 \text{ моль} \] Найдем число молекул: \[ N = n \cdot N_A = 0,1 \cdot 6,02 \cdot 10^{23} = 0,602 \cdot 10^{23} \] 3. Вещество \( NO \) (оксид азота, газ) Дано: \( N = 3,01 \cdot 10^{23} \). Найдем количество вещества: \[ n = \frac{N}{N_A} = \frac{3,01 \cdot 10^{23}}{6,02 \cdot 10^{23}} = 0,5 \text{ моль} \] Рассчитаем молярную массу: \[ M(NO) = 14 + 16 = 30 \text{ г/моль} \] Найдем массу: \[ m = n \cdot M = 0,5 \cdot 30 = 15 \text{ г} \] Найдем объем: \[ V = n \cdot V_m = 0,5 \cdot 22,4 = 11,2 \text{ л} \] 4. Вещество \( H_2S \) (сероводород, газ) Дано: \( V = 5,6 \) л. Найдем количество вещества: \[ n = \frac{V}{V_m} = \frac{5,6}{22,4} = 0,25 \text{ моль} \] Рассчитаем молярную массу: \[ M(H_2S) = 1 \cdot 2 + 32 = 34 \text{ г/моль} \] Найдем массу: \[ m = n \cdot M = 0,25 \cdot 34 = 8,5 \text{ г} \] Найдем число молекул: \[ N = n \cdot N_A = 0,25 \cdot 6,02 \cdot 10^{23} = 1,505 \cdot 10^{23} \] Итоговая таблица для тетради: Вещество | M (г/моль) | N | n (моль) | m (г) | V (л) --- | --- | --- | --- | --- | --- \( CaCO_3 \) | 100 | \( 12,04 \cdot 10^{23} \) | 2 | 200 | - \( MgO \) | 40 | \( 0,602 \cdot 10^{23} \) | 0,1 | 4 | - \( NO \) | 30 | \( 3,01 \cdot 10^{23} \) | 0,5 | 15 | 11,2 \( H_2S \) | 34 | \( 1,505 \cdot 10^{23} \) | 0,25 | 8,5 | 5,6