Рассмотри изображение вместе с последним сообщением и историей диалога. Сначала определи, это продолжение текущей учебной цели или самостоятельное новое задание.

Ответ: А) 1 г; Б) 102 г; В) 109,5 г (≈ 110 г).

Главное правило: масса находится по формуле \[ m = n \cdot M \] где \(n\) — количество вещества (моль), \(M\) — молярная масса (г/моль). А если дано число молекул, сначала считаем моли: \[ n = \frac{N}{N_A}, \qquad N_A = 6\cdot10^{23}\ \text{моль}^{-1} \]

А) 0,5 моль водорода Водород — это газ из двухатомных молекул \(H_2\): \[ M(H_2) = 2\cdot1 = 2\ \text{г/моль} \] \[ m = 0{,}5 \cdot 2 = \mathbf{1\ \text{г}} \]

Б) 3 моль сероводорода \[ M(H_2S) = 2\cdot1 + 32 = 34\ \text{г/моль} \] \[ m = 3 \cdot 34 = \mathbf{102\ \text{г}} \]

В) \(18\cdot10^{23}\) молекул хлороводорода Сначала моли: \[ n = \frac{18\cdot10^{23}}{6\cdot10^{23}} = 3\ \text{моль} \] Затем масса, \(M(HCl) = 1 + 35{,}5 = 36{,}5\) г/моль: \[ m = 3 \cdot 36{,}5 = \mathbf{109{,}5\ \text{г}} \]

Проверка: во всех трёх случаях порядок величин разумный (от 1 г до ~100 г), а пункт В даёт те же 3 моль, что и пункт Б, — значит число молекул посчитано верно.

Не забывай: для «водорода», «кислорода», «азота», «хлора» в таких задачах берут двухатомные молекулы (\(H_2\), \(O_2\), \(N_2\), \(Cl_2\)), а вот хлороводород — это уже соединение \(HCl\).

Это продолжение той же темы: количество вещества и число молекул. Основная формула: \[ N=n\cdot N_A,\qquad N_A=6{,}02\cdot10^{23}\ \text{моль}^{-1} \]

Ответы:

• А) \(5\) моль водорода:
  \[ N=5\cdot6{,}02\cdot10^{23}=3{,}01\cdot10^{24} \] \(3{,}01\cdot10^{24}\) молекул \(H_2\).

• Б) \(5\) ммоль \(=5\cdot10^{-3}\) моль:
  \[ N=5\cdot10^{-3}\cdot6{,}02\cdot10^{23}=3{,}01\cdot10^{21} \] \(3{,}01\cdot10^{21}\) молекул \(H_2\).

• В) \(5\) кмоль \(=5\cdot10^{3}\) моль:
  \[ N=5\cdot10^{3}\cdot6{,}02\cdot10^{23}=3{,}01\cdot10^{27} \] \(3{,}01\cdot10^{27}\) молекул \(H_2\).

Если в классе округляют \(N_A\) до \(6\cdot10^{23}\), то ответы будут: \[ 3\cdot10^{24},\quad 3\cdot10^{21},\quad 3\cdot10^{27}. \]

Важно: здесь считаются именно молекулы \(H_2\). Атомов водорода было бы в 2 раза больше.

Это продолжение той же темы: переводим число молекул или количество вещества в массу.

Используем: \[ m=nM,\qquad n=\frac{N}{N_A},\qquad N_A=6\cdot10^{23}\ \text{моль}^{-1} \]

Краткий ответ:

• кислород — 80 г;
• фосфор — 3,875 г;
• соляная кислота — 255,5 кг.

Решение:

1) \(15\cdot10^{23}\) молекул кислорода

Кислород существует в виде \(O_2\), поэтому: \[ M(O_2)=2\cdot16=32\ \text{г/моль} \] Сначала находим количество вещества: \[ n=\frac{15\cdot10^{23}}{6\cdot10^{23}}=2{,}5\ \text{моль} \] \[ m=2{,}5\cdot32=80\ \text{г} \]

2) \(0{,}125\) моль фосфора

В таких задачах берут молярную массу атомарного фосфора: \[ M(P)=31\ \text{г/моль} \] \[ m=0{,}125\cdot31=3{,}875\ \text{г}\approx3{,}88\ \text{г} \]

3) \(7\) кмоль соляной кислоты \(HCl\)

\[ 7\ \text{кмоль}=7\cdot10^3\ \text{моль}=7000\ \text{моль} \] \[ M(HCl)=1+35{,}5=36{,}5\ \text{г/моль} \] \[ m=7000\cdot36{,}5=255\,500\ \text{г}=255{,}5\ \text{кг} \]

Если в первом пункте на слайде имелось в виду \(1{,}5\cdot10^{23}\), а не \(15\cdot10^{23}\), то масса кислорода будет в 10 раз меньше — 8 г. Остальные ответы не изменятся.

Это продолжение той же темы: снова нужно найти массу через количество вещества или число молекул. Новый тип задания не начинается.

Основные формулы: \[ n=\frac{N}{N_A},\qquad m=nM,\qquad N_A\approx6{,}02\cdot10^{23}\ \text{моль}^{-1} \]

1. \(15\cdot10^{23}\) молекул кислорода

Кислород — \(O_2\), значит: \[ M(O_2)=32\ \text{г/моль} \] \[ n=\frac{15\cdot10^{23}}{6{,}02\cdot10^{23}}\approx2{,}49\ \text{моль} \] \[ m=2{,}49\cdot32\approx79{,}7\ \text{г}\approx \mathbf{80\ \text{г}} \]

Если в классе принимают \(N_A=6\cdot10^{23}\), то получается ровно: \[ n=2{,}5\ \text{моль},\qquad m=2{,}5\cdot32=\mathbf{80\ \text{г}} \]

2. \(0{,}125\) моль фосфора

В школьных задачах простое вещество фосфор обычно записывают как \(P\), тогда: \[ M(P)=31\ \text{г/моль} \] \[ m=0{,}125\cdot31=\mathbf{3{,}875\ \text{г}}\approx3{,}9\ \text{г} \]

Если речь именно о белом фосфоре \(P_4\), то: \[ M(P_4)=4\cdot31=124\ \text{г/моль} \] \[ m=0{,}125\cdot124=\mathbf{15{,}5\ \text{г}} \]

3. \(7\) кмоль соляной кислоты \(HCl\)

\[ 7\ \text{кмоль}=7000\ \text{моль} \] \[ M(HCl)=1+35{,}5=36{,}5\ \text{г/моль}=36{,}5\ \text{кг/кмоль} \] \[ m=7\cdot36{,}5=\mathbf{255{,}5\ \text{кг}} \] или \[ m=7000\cdot36{,}5=255500\ \text{г} \]

Ответ:

1. \(\approx \mathbf{80\ \text{г}}\) кислорода;
2. \(\mathbf{3{,}875\ \text{г}}\) фосфора \(P\) — или \(\mathbf{15{,}5\ \text{г}}\), если считать \(P_4\);
3. \(\mathbf{255{,}5\ \text{кг}}\) хлороводорода \(HCl\).