Question

1) Определить формулу соединения, в состав которого входит: водород с массовой долей 2,041%, сульфур с массовой долей – 32,65%, оксиген с массовой долей – 65,31%. 2) Найдите относительную плотность метана СН4 и азота N2 по кислороду. 3) Определите какой объем при нормальных условиях занимают 5 моль метана СН4. 4) Во сколько раз кислород тяжелее чем: а) водород; б) воздух

Answer 1

1) Определение формулы соединения с заданными массовыми долями:

Для определения формулы соединения, в состав которого входит водород с массовой долей 2,041%, сульфур с массовой долей – 32,65%, и оксиген с массовой долей – 65,31%, нужно сначала определить количество вещества каждого элемента в данном соединении.

Предположим, что у нас есть 100 граммов этого соединения. Тогда:

Масса водорода = 100 г x 2,041% = 2,041 г Масса сульфура = 100 г x 32,65% = 32,65 г Масса кислорода = 100 г x 65,31% = 65,31 г

Затем, чтобы определить количество вещества каждого элемента, мы делим массу каждого элемента на его молярную массу.

Молярная масса водорода (H₂) = 2 г/моль Молярная масса сульфура (S) = 32 г/моль Молярная масса кислорода (O₂) = 32 г/моль

Количество вещества водорода = 2,041 г / 2 г/моль = 1,0205 моль Количество вещества сульфура = 32,65 г / 32 г/моль = 1,0205 моль Количество вещества кислорода = 65,31 г / 32 г/моль = 2,039 моль

Обратите внимание, что количество вещества водорода и сульфура примерно одинаково (1,0205 моль), что говорит о том, что их массовые доли в соединении соответствуют их отношению водорода и сульфура в соединении.

Таким образом, формула соединения, в состав которого входит водород с массовой долей 2,041%, сульфур с массовой долей – 32,65% и оксиген с массовой долей – 65,31%, будет H₂SО₄.

2) Определение относительной плотности метана (CH₄) и азота (N₂) по кислороду:

Относительная плотность (плотность газа относительно плотности воздуха) может быть определена с использованием закона Грэма. Закон Грэма утверждает, что скорость диффузии газа обратно пропорциональна квадратному корню из его молярной массы.

Относительная плотность метана (CH₄) по кислороду можно определить, сравнивая скорость диффузии метана с кислородом. Молярная масса метана (CH₄) = 16 г/моль, молярная масса кислорода (O₂) = 32 г/моль.

Относительная плотность метана (CH₄) = (молярная масса кислорода) / (молярная масса метана) = 32 г/моль / 16 г/моль = 2

Аналогично, относительная плотность азота (N₂) по кислороду будет равна 2, так как молярная масса азота (N₂) также равна 28 г/моль.

3) Определение объема метана (CH₄) при нормальных условиях занимающего 5 моль:

При нормальных условиях (температура 0 °C и давление 1 атм), объем 1 моля идеального газа составляет 22,4 литра. Таким образом, объем 5 моль метана (CH₄) при нормальных условиях будет:

Объем = (количество вещества) x (объем 1 моля идеального газа) Объем = 5 моль x 22,4 л/моль = 112 литров

Таким образом, 5 моль метана (CH₄) при нормальных условиях займут 112 литров объема.

4) Определение во сколько раз кислород тяжелее, чем: а) водород; б) воздух.

а) Определение во сколько раз кислород тяжелее, чем водород: Молярная масса кислорода (O₂) = 32 г/моль Молярная масса водорода (H₂) = 2 г/моль

Отношение масс кислорода к массе водорода: Отношение = (молярная масса кислорода) / (молярная масса водорода) = 32 г/моль / 2 г/моль = 16

Таким образом, кислород тяжелее водорода в 16 раз.

б) Определение во сколько раз кислород тяжелее, чем воздух: Молярная масса кислорода (O₂) = 32 г/моль Молярная масса воздуха (смесь газов) ≈ 29 г/моль (с учетом примерного состава воздуха)

Отношение масс кислорода к массе воздуха: Отношение = (молярная масса кислорода) / (молярная масса воздуха) = 32 г/моль / 29 г/моль ≈ 1,10

Таким образом, кислород тяжелее воздуха примерно на 10%.