33. Сможете вы узнать, сколько граммов кислорода содержится в 1 моле следующих веществ: а) MgO; б) NaOH; в) FeSO4?

Снегурочка

49

Для решения этих задач нам понадобятся молярные массы веществ и их соотношения в химических соединениях. Давайте пошагово решим каждую задачу.

33. Для определения количества граммов кислорода в 1 моле вещества, сначала найдем молярную массу кислорода (О). Молярная масса кислорода равна 16 г/моль.
а) MgO - кислород (О) составляет 1 / 2 частицы вещества (MgO). Следовательно, граммов кислорода в 1 моле MgO будет равно:
\(\text{{граммы кислорода}} = \frac{{\text{{молярная масса кислорода}} \times 1}}{{\text{{молярная масса MgO}}}}\)
\(\text{{граммы кислорода}} = \frac{{16}}{{40,3}} \approx 0,397 \, \text{{г}}\)

б) NaOH - кислород (О) составляет 1 / 1 частицу вещества (NaOH). Следовательно, граммов кислорода в 1 моле NaOH будет равно:
\(\text{{граммы кислорода}} = \frac{{\text{{молярная масса кислорода}} \times 1}}{{\text{{молярная масса NaOH}}}}\)
\(\text{{граммы кислорода}} = \frac{{16}}{{40}} \approx 0,4 \, \text{{г}}\)

в) FeSO4 - кислород (О) составляет 4 / 1 частицы вещества (FeSO4). Следовательно, граммов кислорода в 1 моле FeSO4 будет равно:
\(\text{{граммы кислорода}} = \frac{{\text{{молярная масса кислорода}} \times 4}}{{\text{{молярная масса FeSO4}}}}\)
\(\text{{граммы кислорода}} = \frac{{16}}{{159,6}} \approx 0,1 \, \text{{г}}\)

Таким образом, в 1 моле:
- MgO содержится примерно 0,397 г кислорода;
- NaOH содержится примерно 0,4 г кислорода;
- FeSO4 содержится примерно 0,1 г кислорода.

43. Для расчета массы 1 литра газов при 0 °С и 1 атмосфере давления, воспользуемся законом Идеального газа: PV = nRT, где P - давление, V - объем, n - количество вещества в молях, R - универсальная газовая постоянная (0,0821 атм⋅л/моль⋅К), T - температура в Кельвинах.

а) H2 (водород):
Количество вещества (моли) можно выразить, используя идеальный газовый закон: n = PV / RT.
Подставим значения: P = 1 атм, V = 1 л, R = 0,0821 атм⋅л/моль⋅К, T = 273 К.
n = (1 ⋅ 1) / (0,0821 ⋅ 273) ≈ 0,0443 моль.
Масса газа равна произведению количества вещества на его молярную массу: масса = n ⋅ молярная масса.
Молярная масса H2 равна 2 г/моль.
масса = 0,0443 ⋅ 2 ≈ 0,0886 г.

б) He (гелий):
Аналогично: n = PV / RT.
P = 1 атм, V = 1 л, R = 0,0821 атм⋅л/моль⋅К, T = 273 К.
n = (1 ⋅ 1) / (0,0821 ⋅ 273) ≈ 0,0443 моль.
Молярная масса He равна 4 г/моль.
масса = 0,0443 ⋅ 4 ≈ 0,1772 г.

в) CO2 (углекислый газ):
Используем идеальный газовый закон: n = PV / RT.
P = 1 атм, V = 1 л, R = 0,0821 атм⋅л/моль⋅К, T = 273 К.
n = (1 ⋅ 1) / (0,0821 ⋅ 273) ≈ 0,0443 моль.
Молярная масса CO2 равна 44 г/моль.
масса = 0,0443 ⋅ 44 ≈ 1,9472 г.

г) H2 (азот):
Используем идеальный газовый закон: n = PV / RT.
P = 1 атм, V = 1 л, R = 0,0821 атм⋅л/моль⋅К, T = 273 К.
n = (1 ⋅ 1) / (0,0821 ⋅ 273) ≈ 0,0443 моль.
Молярная масса Н2 равна 28 г/моль.
масса = 0,0443 ⋅ 28 ≈ 1,2384 г.

Таким образом, масса 1 литра газа при 0 °C и 1 атмосфере давления будет:
- водорода (H2) примерно 0,0886 г;
- гелия (He) примерно 0,1772 г;
- углекислого газа (CO2) примерно 1,9472 г;
- азота (H2) примерно 1,2384 г.

53. Для решения этой задачи, нам нужно знать балансовое уравнение реакции между азотом и кислородом, чтобы определить количество молекул оксида азота (II), образующегося при реакции.

Из балансового уравнения реакции мы видим, что для каждой молекулы азота (N2) образуется по одной молекуле оксида азота (II) (NO).

0,5 ∙ 10^21 молекул азота соответствуют 0,5 ∙ 10^21 молекул NO.

Теперь мы можем использовать авогадро-количество вещества, чтобы перейти от молекулы к молям:
1 моль NO содержит 6,022 ∙ 10^23 молекул.

Таким образом, количество молей оксида азота (II), образующегося при реакции будет:
количество молей NO = (0,5 ∙ 10^21) / (6,022 ∙ 10^23) ≈ 8,31 ∙ 10^-4 моль.

Чтобы определить объем оксида азота (II), используем уравнение состояния идеального газа: PV = nRT, где P - давление, V - объем, n - количество вещества в молях, R - универсальная газовая постоянная (0,0821 атм⋅л/моль⋅К), T - температура в Кельвинах.

P = 1 атм, n = 8,31 ∙ 10^-4 моль, R = 0,0821 атм⋅л/моль⋅К, T = 273 К.

V = (nRT) / P = (8,31 ∙ 10^-4 ⋅ 0,0821 ⋅ 273) / 1 ≈ 0,018 литра.

Таким образом, объем оксида азота (II), образующегося при реакции 0,5 ∙ 10^21 молекул азота с кислородом, примерно равен 0,018 литра.