Ответ по заданию 1 (алюминий, \(^{27}_{13}\mathrm{Al}\))

\[ p^+=13,\qquad n^0=14,\qquad e^-=13 \]

Как это находится

1. Протоны — по порядковому номеру элемента в таблице Менделеева. Алюминий стоит под номером \(13\), значит \(p^+=13\). Этот же номер называют зарядом ядра.

2. Электроны — у нейтрального атома их столько же, сколько протонов: \[ e^-=p^+=13. \]

3. Нейтроны — из массового числа вычитают число протонов: \[ n^0=A-Z=27-13=14. \]

Проверка: \(13+14=27\) — суммарное число нуклонов совпадает с массовым числом.

Важно: если в задании частица записана как ион \(\mathrm{Al}^{3+}\), то электронов будет \(13-3=10\), а протоны и нейтроны не изменятся.

Если в №1 на картинке другой элемент или другое массовое число — напиши символ и массовое число, пересчитаю.

Общий алгоритм для любой из этих задач

1. Выпиши, что дано, и приведи всё к одним единицам: масса — в граммах, объём — в литрах, количество — в молях.
2. Определи тип задачи — от него зависит единственная нужная формула (см. ниже).
3. Подставь числа в формулу, а не наоборот: сначала формула в буквах, потом подстановка.
4. Проверь: размерность, здравый смысл (массовая доля не больше \(100\%\), \(\alpha\) не больше \(1\)), обратный пересчёт.

Дальше — какой «ключ» нужен для каждого типа из твоего фото.

1. Строение атома и иона

Работают три числа:

• \(Z\) — порядковый номер = число протонов \(p^+\);
• \(A\) — массовое число (верхний индекс) = \(p^+ + n^0\), значит \(n^0=A-Z\);
• \(e^- = Z - \text{заряд иона}\) (для катиона вычитаем, для аниона прибавляем).

Пример: \(^{27}_{13}\mathrm{Al}\): \(p^+=13\), \(n^0=27-13=14\), \(e^-=13\). Для \(\mathrm{Al}^{3+}\) — \(e^-=10\).

2. Скорость химической реакции

\[ v=k[A]^{m}[B]^{n} \]

Показатели степени берут из уравнения реакции только если реакция простая (элементарная), как в твоём задании. Дальше просто подстановка концентраций. Сумма показателей \(m+n\) — общий порядок реакции.

3. Константа равновесия

\[ K=\frac{[\text{продукты}]^{\nu_1}}{[\text{реагенты}]^{\nu_2}} \]

Показатели — коэффициенты в уравнении; концентрации возводятся в степень. Твёрдые вещества в выражение не входят. Смысл: \(K>1\) — равновесие смещено вправо.

4. Массовая доля в растворе

\[ w=\frac{m_{\text{вещества}}}{m_{\text{раствора}}}\cdot100\%,\qquad m_{\text{раствора}}=m_{\text{воды}}+m_{\text{вещества}} \]

В обратную сторону: \(m_{\text{вещества}}=m_{\text{раствора}}\cdot\frac{w}{100\%}\). Если раствор сливают или добавляют вещество — складывай и массы растворов, и массы вещества, а потом считай \(w\) заново.

5. Эквиваленты

\[ M_{\text{экв}}=\frac{M}{z} \]

где \(z\) — число \(OH^-\)-групп у основания, число \(H^+\) у кислоты, у соли — заряд катиона, умноженный на число катионов. Сначала считаешь молярную массу по таблице Менделеева, потом делишь.

6. Молярная концентрация

\[ C=\frac{n}{V},\qquad n=\frac{m}{M} \]

\(V\) — обязательно в литрах. Проверка: \(\text{моль/л}\).

7. Степень диссоциации

\[ \alpha=\frac{N_{\text{распавшихся}}}{N_{\text{всех}}} \]

Проценты переводи в доли: \(0{,}17\%=0{,}0017\). Число распавшихся молекул — \(N\cdot\alpha\). А вот ионов получится больше: смотри уравнение диссоциации, например \(AlCl_3\to Al^{3+}+3Cl^-\) даёт \(4\) иона из одной молекулы.

Главный принцип

Почти все задания — это «одна формула + аккуратная подстановка». Поэтому сначала назови тип задачи вслух («это на массовую долю»), выпиши формулу, и только потом считай.

Скажи, какую из девяти задач разобрать по шагам подробнее — пройдём её целиком, чтобы ты смог так же решить похожую.

Полные решения всех девяти задач

Задача 1. Строение атома алюминия

Дано: \(^{27}_{13}\mathrm{Al}\).

Решение. Порядковый номер — это заряд ядра, то есть число протонов: \[ p^+=Z=13. \] Атом нейтрален, поэтому электронов столько же: \[ e^-=p^+=13. \] Массовое число складывается из протонов и нейтронов, отсюда \[ n^0=A-Z=27-13=14. \]

Ответ: \(p^+=13,\ n^0=14,\ e^-=13\).

---

Задача 2. Скорость реакции

Дано: \(A+2B\to C\), \([A]=0{,}2\) моль/л, \([B]=0{,}1\) моль/л.

Решение. Реакция элементарная, поэтому показатели в законе действующих масс равны коэффициентам: \[ v=k[A][B]^2. \] Подставляем концентрации (в формулу идёт только \(k\) в буквах): \[ v=k\cdot0{,}2\cdot(0{,}1)^2=k\cdot0{,}2\cdot0{,}01=0{,}002k. \] Если \(k=0{,}5\): \[ v=0{,}002\cdot0{,}5=0{,}001\ \text{моль/(л·с)}. \]

Ответ: \(v=0{,}002k\); при \(k=0{,}5\) получаем \(0{,}001\) моль/(л·с).

---

Задача 3. Константа равновесия

Дано: \(\mathrm{H_2}+\mathrm{I_2}\rightleftarrows2\mathrm{HI}\), \([H_2]=[I_2]=0{,}2\), \([HI]=0{,}8\) моль/л.

Решение. Продукт в числителе, реагенты в знаменателе, показатели — коэффициенты уравнения: \[ K=\frac{[HI]^2}{[H_2][I_2]}=\frac{0{,}8^2}{0{,}2\cdot0{,}2}=\frac{0{,}64}{0{,}04}=16. \]

Ответ: \(K=16\). Так как \(K>1\), равновесие смещено в сторону образования \(HI\).

---

Задача 4. Приготовление раствора

Дано: \(m_{\text{раствора}}=150\) г, \(w=10\%\).

Решение. Находим массу растворённого вещества: \[ m_{\text{в-ва}}=150\cdot\frac{10}{100}=15\ \text{г}. \] Остальное — вода: \[ m_{\text{воды}}=150-15=135\ \text{г}. \]

Ответ: нужно \(15\) г вещества и \(135\) г воды.

---

Задача 5. Массовая доля после растворения

Дано: \(m_{\text{сахара}}=50\) г, \(m_{\text{воды}}=150\) г.

Решение. Масса раствора: \[ m_{\text{раствора}}=150+50=200\ \text{г}. \] Массовая доля: \[ w=\frac{50}{200}\cdot100\%=25\%. \]

Ответ: \(25\%\).

---

Задача 6. Эквивалент основания

Дано: \(\mathrm{Al(OH)_3}\).

Решение. Сначала молярная масса: \[ M=27+3\cdot(16+1)=27+51=78\ \text{г/моль}. \] У основания фактор эквивалентности равен числу гидроксильных групп, здесь \(z=3\): \[ M_{\text{экв}}=\frac{M}{z}=\frac{78}{3}=26\ \text{г/моль экв.} \]

Ответ: \(26\) г/моль экв.

---

Задача 7. Молярная концентрация

Дано: \(m(\mathrm{NaOH})=20\) г, \(V=500\) мл \(=0{,}5\) л.

Решение. Молярная масса \(M(\mathrm{NaOH})=23+16+1=40\) г/моль, значит \[ n=\frac{20}{40}=0{,}5\ \text{моль}. \] Концентрация: \[ C=\frac{n}{V}=\frac{0{,}5}{0{,}5}=1\ \text{моль/л}. \]

Ответ: \(1\) моль/л (то есть \(1\) M).

---

Задача 8. Степень диссоциации

Дано: \(N=10\,000\) молекул, \(\alpha=0{,}17\%\).

Решение. Переводим проценты в доли: \[ \alpha=\frac{0{,}17}{100}=0{,}0017. \] Число распавшихся молекул: \[ N_{\text{расп.}}=10\,000\cdot0{,}0017=17. \] Каждая такая молекула даёт два иона, поэтому ионов: \[ 17\cdot2=34. \]

Ответ: распалось \(17\) молекул, образовалось \(34\) иона.

---

Задача 9. Число молей ионов при диссоциации

Дано: \(1\) моль \(\mathrm{AlCl_3}\).

Решение. Уравнение диссоциации: \[ \mathrm{AlCl_3}\to\mathrm{Al^{3+}}+3\mathrm{Cl^-}. \] Из одной формульной единицы получается \(1+3=4\) иона, значит из \(1\) моль соли: \[ n_{\text{ионов}}=4\ \text{моль}. \] Отдельно: \(1\) моль \(\mathrm{Al^{3+}}\) и \(3\) моль \(\mathrm{Cl^-}\).

Ответ: \(4\) моль ионов.

---

Если какое-то число на фото отличается от того, что я взял (например, другая концентрация или масса), напиши его — пересчитаю нужную задачу.