Как найти наибольшее число атомов - Исправление недочетов и поиск решений вместе с Examum.ru

Чтобы узнать число атомов в молекуле, достаточно знать молекулярную формулу вещества. После чего мы суммируем число всех атомов в молекуле. Число атомов конкретного химического элемента в веществе мы узнаем по нижнему индексу.

Среди простых веществ, в природе молекулы встречаются не так часто. Среди них: водород H₂, азот N₂, кислород O₂, озон O₃, йод I₂. За исключением озона все эти молекулы содержат по 2 атома.

Примеры

Определить количество атомов в молекуле воды H₂O.

Молекула воды содержит 2 атома водорода и 1 атом кислорода. Значит всего в молекуле содержится 3 атома.

Определить количество атомов в молекуле этана C₂H₆.

Молекула содержит 2 атома углерода и 6 атомов водорода. Всего в молекуле содержится 2 + 6 = 8 атомов.

Определить количество атомов в молекуле оксида азота (V) N₂O₅.

Молекула содержит 2 атома азота и 5 атомов кислорода. Всего в молекуле содержится 2 + 5 = 7 атомов.

Определить количество атомов в молекуле пищевой соды NaHCO₃.

Молекула содержит 1 атом натрия, 1 атом водорода и 3 атома кислорода. Всего в молекуле содержится 1 + 1 + 3 = 5 атомов.

Определить число атомов в молекуле глюкозы C₆H₁₂O₆.

Молекула содержит 6 атомов углерода, 12 атомов водорода и 6 атомов кислорода. Всего в молекуле содержится 6 + 12 + 6 = 24 атома.

Определить число атомов в молекуле аспаргина (одна из аминокислот) C₄H₈O₃N₂.

Как видим, молекула аспаргина содержит 4 атома углерода, 8 атомов водорода, 3 атома кислорода и 2 атома азота. Всего молекула содержит 4 + 8 + 3 + 2 = 17 атомов.

Как видим, рассчитать общее число атомов в молекуле не такая уж и сложная задача.

Источник

Задачи на атомистику — это задачи на соотношения частиц (атомов, молекул, ионов и т.д.) в гомогенных и гетерогенных системах (растворах, твердых и газообразных смесях). Это могут быть массовые соотношения (например, массовая доля элемента в смеси), мольные соотношения (например, соотношение числа атомов водорода и кислорода или мольная доля), объемные соотношения (объемная доля и др.).

Ниже я выкладываю задачи на атомистику из реального ЕГЭ по химии 16 июля 2020 года.

Для решения задач на атомистику используются довольно простые идеи. Во-первых, понятие массовой доли. Во-вторых, умение выражать число атомов через число молекул или других структурных единиц.

Например, в молекуле триоксида серы SO₃ на 1 молекулу приходится один атом серы и три атома кислорода:

1 молекула SO₃ — 1 атом серы, 3 атома кислорода

Несложно пропорцией определить, что на две молекулы триоксида серы будет приходиться два атома серы и шесть атомов кислорода:

2 молекулы SO₃ — 2 атома S, 6 атомов О

На 20 молекул триоксида:

20 молекул SO₃ — 20 атомов S, 60 атомов О

А вот сколько атомов приходится на х молекуле триоксида? Это также легко определить через пропорцию:

х молекул SO₃ — х атомов S, 3х атомов О

Иначе говоря, количество атомов кислорода в молекуле SO₃ в три раза больше, чем количество молекул. А количество атомов серы равно количеству молекул триоксида серы. Это простая, но не всегда очевидная идея. То есть индексы в формуле вещества показывают не только, как соотносится количество атомов между собой, но и какое число атомов приходится на 1 молекулу или другую структурную единицу вещества.

Если так соотносится число атомов и молекул, то также будет соотноситься и количество вещества атомов и молекул, выраженное в молях. Потому что 1 моль — это не что иное, как порция, состоящая из одинакового числа данных частиц.

То есть на х моль триоксида серы приходится:

х моль SO₃ — х моль атомов S, 3х моль атомов О

Представьте себе, что атомы — это элементы изделия, а молекула состоит из некоторого числа таких деталей. Таким образом, число деталей разного типа всегда больше или равно числа изделий. Получается, в молекуле число атомов всегда больше или равно, чем количество молекул.

И наоборот, число молекуле триоксида серы в 3 раза меньше, чем число атомов кислорода в составе SO₃. И число молекул равно количеству атомов серы.

Например, на х моль атомов серы приходится х моль молекул SO₃.

Еще одно понятие, которое пригодится при решении задач на атомистику — молярное соотношение веществ.

Молярное соотношение — это отношение количества одного вещества к количеству другого вещества.

Например, молярное соотношение хлорида натрия и воды в растворе составляет 1 к 20, или 0,05:

n(NaCl)/ n(H₂O) = 1/20 = 0,5

Молярное соотношение можно задавать отдельным числом, а можно соотношением:

n(NaCl) : n(H₂O) = 1:20

А вот выражать молярное соотношение через проценты нельзя. Это безразмерная величина.

Научиться решать задачи на атомистику не очень сложно. В ЕГЭ по химии атомистика станет, скорее всего, лишь частью более сложной комплексной задачи 34. Но я бы рекомендовал не пытаться сразу решать задачи на атомистику уровня ЕГЭ по химии. Занимаясь в спортзале, вы же не пытаетесь на первой тренировке поднять сразу тяжелую штангу. Точнее, попытаться вы можете, но последствия будут плачевными.

Для начала сделайте разминку возьмите простые задачи, чтобы освоить основные приемы и понять логику решения таких заданий. А после легких задач можно постепенно перейти к более сложным. Именно в таком порядке и расположены задачи в данной подборке «Атомистика», которые позволяют понять, как именно удобно работать с такими заданиями.

Публикую подборку задач, в которых используются идеи атомистики. Все задачи взяты из сборника С.А. Пузакова, В.А. Попкова «Пособие по химии. Вопросы. Упражнения. Задачи». В скобках я привожу нумерацию этих задач в задачнике.

1. (66) В смеси оксида меди (I) и оксида меди (II) на 4 атома меди приходится 3 атома кислорода. Вычислите массовые доли веществ в такой смеси.

Пусть n (количество вещества) (Cu₂O) = х моль, n(CuO) = y моль, тогда:

количество вещества атомов меди в первом оксиде n₁(Cu) = 2х моль, во втором оксиде: n₂(Cu) = у моль

количество вещества атомов кислорода в первом оксиде n₁(О) = х моль, во втором оксиде: n₂(О) = у моль

общее количество вещества атомов меди: n(Cu) = (2x + y) моль, атомов кислорода: n(O) = (x + y) моль.

По условию задачи их отношение равно как 4 : 3, т. е. (2x + y) / (x + y) = 4 / 3.

Преобразуем приведённое выше равенство, получаем y = 2x.

Выразим через х массы соединений:

m(Cu₂O) = n(Cu₂O) * M(Cu₂O) = (144x) г;

m(CuO) = n(CuO) * M(CuO) = 80 * у = 80 * 2x = (160x) г

Масса смеси двух оксидов будет равна:

m(смеси) = (144x + 160x) г = (304x) г

Теперь рассчитываем массовую долю оксидов в смеси:

ω(Cu₂O) = m(Cu₂O) / m(смеси) = 144x / 304x = 0.4737 (47.37%)

ω(CuO) = m(CuO) / m(смеси) = 160x / 304x = 0.5263 (52.63%)

Ответ: ω(CuO) = 52,6%, ω(Cu₂O) = 47,4%

2. (67) В смеси двух хлоридов железа на 5 атомов железа приходится 13 атомов хлора. Вычислите массовые доли веществ в такой смеси.

Железо образует два устойчивых хлорида: FeCl₂ и FeCl₃.

Пусть n(FeCl₂) = х моль, n(FeCl₃) = y моль, тогда:

количество вещества атомов железа в первом хлориде n₁(Fe) = х моль, во втором хлориде: n₂(Fe) = у моль,

количество вещества атомов хлора в первом хлориде n₁(Cl) = 2х моль, во втором хлориде: n₂(Сl) = 3у моль,

общее количество вещества атомов железа: n(Fe) = (x + y) моль, атомов хлора: n(Cl) = (2x + 3y) моль.

По условию задачи их отношение равно как 5 : 13, т. е. (x + y) / (2x + 3y) = 5 / 13.

Преобразуя приведённое выше равенство, получаем y = 1,5x.

Выразим через х массы соединений:

m(FeCl₂) = n(FeCl₂) * M(FeCl₂) = (127x) г;

m(FeCl₃) = n(FeCl₃) * M(FeCl₃) = 162,5 * у = 162,5 * 1,5x = (243,75x) г

Масса смеси двух хлоридов будет равна:

m(смеси) = (127x + 243,75x) г = (370,75x) г

Теперь рассчитываем массовую долю хлоридов в смеси:

ω(FeCl₂) = m(FeCl₂) / m(смеси) = 127x / 370,75x = 0,343 (34,3%)

ω(FeCl₃) = m(FeCl₃) / m(смеси) = 243,75x / 370,75x = 0,657 (65,7%)

Ответ: ω(FeCl₂) = 34,3%, ω(FeCl₃) = 65,7%

3. (70) В каком молярном соотношении были смешаны карбид кальция и карбонат кальция, если массовая доля углерода в полученной смеси равна 25%?

Формулы карбида и карбоната кальция: CaC₂ и CaCO₃.

Пусть n(CaC₂) = х моль, n(CaCO₃) = y моль, тогда:

количество вещества атомов углерода в карбиде кальция n₁(С) = 2х моль, в карбонате: n₂(С) = у моль,

общее количество вещества атомов углерода: n(С) = (2x + y) моль.

масса атомов углерода: m(С) = 12(2x + y) г.

Выразим через х массы соединений:

m(CaC₂) = n(CaC₂) * M(CaC₂) = (64x) г;

m(CaCO₃) = n(CaCO₃) * M(CaCO₃) = 100у г

Масса смеси двух веществ будет равна:

m_(смеси) = (64x + 100у) г

Теперь записываем выражение для массовой доли атомов углерода в смеси:

ω(C) = m(C) / m(смеси)

0,25 = 12(2x + y) / (64x + 100у)

Преобразуем выражение, выражаем х через у:

х = 1,625у

Это и есть искомое молярное соотношение карбида кальция и карбоната кальция:

n(CaC₂)/ n(CaCO₃) = х/у = 1,625

Ответ: n(CaC₂)/ n(CaCO₃) = 1,625

4. (71) В каком молярном соотношении были смешаны гидросульфит натрия и гидросульфид натрия, если массовая доля серы в полученной смеси равна 45%?

Ответ: n(NaHS)/ n(NaHSO₃) = 2,18

5. (72) Какую массу сульфата калия следует добавить к 5,5г сульфида калия, чтобы в полученной смеси массовая доля серы стала равной 20%?

6. (73) В смеси нитрата аммония и нитрата свинца (II) массовая доля азота равна 25%. Вычислите массовую долю свинца в этой смеси.

7. (74) В смеси нитрата аммония и нитрата бария массовая доля азота равна 30%. Вычислите массовую долю нитрат-ионов в смеси.

8. (75) В смеси двух оксидов углерода на 5 атомов углерода приходится 7 атомов кислорода. Вычислите объемную долю более тяжелого оксида в этой смеси

9. (619) Через 13,1 г смеси бромида калия и йодида калия, в которой массовая доля брома равна 24,5%, пропустили смесь хлора и брома, в результате чего получилась смесь двух солей, в которой массовая доля брома равна 57%. Вычислите массу смеси галогенов, вступившую в реакцию.

Масса брома в исходной смеси равна:

m(Br) = m_смеси·ω(Br) = 13,1·0,245 = 3,21 г

Количество вещества атомов брома:

n(Br) = m/M = 3,21 г/80 г/моль = 0,04 моль

Количество вещества бромида калия:

n(KBr) = n(Br) = 0,04 моль

Масса этого образца бромида калия:

m(KBr) = n·M = 0.04 моль·119 г/моль = 4,77 г

Масса йодида калия:

m(KI) = m(смеси) — m(KBr) =13,1 — 4,77 = 8,33 г

Количество вещества йодида калия:

n(KI) = m/M = 8,33 г/166 г/моль = 0,05 моль

По условию задачи, смесь йодида калия и бромида калия вступила в реакцию не полностью, но в конечной смеси осталось только две соли. При этом йодид калия, скорее всего, вступил в реакцию полностью, так как иначе конечная смесь будет содержать более двух солей.

Предположим, что сначала прореагируют наиболее активные окислитель и восстановитель — йодид калия и хлор:

2KI + Cl₂ = 2KCl + I₂

Если весь йодид калия вступил в эту реакцию, то в конечной смеси присутствуют только исходный бромид калия и образовавшийся хлорид калия. Количество хлорида калия:

n(KCl) = n(KI) = 0,05 моль

m(KCl) = n·M = 0,05 моль·74,5 г/моль = 37,25 г

Массовая доля брома в такой смеси:

ω(Br) = m(Br) / m(смеси) = 3,21 г / (3,725 г + 4,77) = 0,378 или 37,8%, что не соответствует условию задачи.

Следовательно, йодид калия реагирует не только с хлором, но и с бромом:

2KI + Cl₂ = 2KCl + I₂

2KI + Br₂ = 2KBr + I₂

Пусть с хлором прореагировало х моль йодида калия, тогда с бромом 0,05-х моль

Тогда образуется х моль хлорида калия и 0,05-х моль бромида калия.

Масса образовавшегося хлорида калия:

m(KCl) = n·M = x моль·74,5 г/моль = 74,5x г

Бромида калия:

m₂(KBr) = n·M = (0,05-х) моль·119 г/моль = (5,95 — 119x) г

Масса конечной смеси солей:

m_смеси = m_исх(KBr) + m₂(KBr) + m(KCl) = 4,77 г + (5,95 — 119x) г + 74.5х = (10,72 — 44,5х) г

Количество атомов брома в конечной смеси:

n(Br) = 0,04 моль + (0,05 — х) моль = (0,09 — х) моль

Масса атомов брома:

m(Br) = n·M = (0,09 — х) моль·80 г/моль = (7,2 — 80х) г

Массовая доля брома в конечной смеси:

ω(Br) = (7,2 — 80х) / (10,72 — 44,5х) = 0,57

Решаем полученное уравнение, находим х:

х = 0,02 моль

Количество вещества и масса хлора, который вступил в первую реакцию:

n(Cl₂) = 0,5х = 0,5·0,02 = 0,01 моль

m(Cl₂) = n·M = 0,01·71 г/моль = 0,71 г

Количество вещества брома, который вступил во вторую реакцию:

n(Br₂) = n·M = 0,5(0,05 — 0,02) моль = 0,015 моль

Масса брома:

m(Br₂) = n·M =0,015 моль·160 г/моль = 2,4 г

Масса смеси галогенов, которые прореагировали с йодидом калия:

m(смеси) = m(Cl₂) + m(Br₂) = 0,71 г + 2,4 г = 3,11 г

Ответ: 3,11 г

10. (620) Через смесь натрия и бромида калия, в которой массовая доля брома равна 60%, пропустили хлор, в результате чего масса брома в смеси солей оказалась в 2 раза меньше, чем в исходной смеси. Вычислите массовую долю брома в полученной смеси солей.

Примем массу исходной смеси за 100 г, тогда масса брома в исходной смеси равна:

m(Br) = m_смеси·ω(Br) = 100·0,6 = 60 г

Количество вещества атомов брома:

n(Br) = m/M = 60 г/80 г/моль = 0,75 моль

Количество вещества бромида калия:

n(KBr) = n(Br) = 0,75 моль

Масса этого образца бромида калия:

m(KBr) = n·M = 0,75 моль·119 г/моль = 89,25 г

Масса натрия:

m(Na) = m(смеси) — m(KBr) =100 — 89,25 = 10,75 г

Количество вещества натрия:

n(Na) = m/M = 10,75 г/23 г/моль = 0,467 моль

Поскольку масса брома в смеси уменьшилась в два раза, в реакцию вступила половина исходного бромида калия, то есть 0,375 моль KBr. При этом натрий прореагировал полностью, так как, по условию, образовалась смесь солей:

2Na + Cl₂ = 2NaCl

2KBr + Cl₂ = 2KCl + Br₂

В первой реакции образовался хлорид натрия:

n(NaCl) = n(Na) = 0,467 моль

m(NaCl) = n·M = 0,467 моль ·58,5 г/моль = 27,32 г

Во второй образовался хлорид калия:

n(KCl) = 0,5·n(KBr) = 0,375 моль

m(KCl) = n·M = 0,375 моль ·74,5 г/моль = 27,94 г

И остался бромид калия:

m_ост(KBr) = n·M = 0,375 моль ·74,5 г/моль = 44,625 г

В конечной смеси масса брома равна:

m_ост(Br) = n·M = 0,375 моль ·80 г/моль = 30 г

Масса конечной смеси:

m_см = m_ост(KBr) + m(KCl) + m(NaCl) = 44,625 г + 27,94 г + 27,32 г = 99,89 г

Массовая доля брома в конечной смеси солей:

ω(Br) = m_ост(Br)=/m_см = 30 г/99,89 г = 0,30 или 30%

Ответ: ω(Br) = 30%

11. (621) К смеси калия и иодида натрия, в которой массовая доля калия равна 40%, добавили бром, в результате чего масса йода в полученной смеси солей уменьшилась в 5 раз по сравнению с исходной. Вычислите массовую долю йода в полученной смеси солей.

12. (827) Аммиак, образовавшийся при гидролизе смеси нитрида кальция и нитрида лития, в которой массовая доля азота равнялась 30%, пропустили через 80 мл бромоводородной кислоты. В результате реакции молярная концентрация кислоты уменьшилась с 2,8 до 1,2 моль/л (изменением объема раствора за счет поглощения газа пренебречь). Вычислите массу исходного образца смеси нитридов.

13. (828) К 1,59%-му раствору карбоната натрия добавили по каплям 40 г 3,78%-го раствора азотной кислоты; в результате в образовавшемся растворе число атомов азота оказалось в 2 раза больше числа атомов углерода. Вычислите массовые доли веществ в получившемся растворе.

Ответ: 1,28% NaNO₃, 0,631 NaHCO₃.

14. (855)Через 15 г 9,45%-го раствора азотной кислоты пропустили аммиак; в результате в образовавшемся растворе массовая доля азота оказалась равной 3,5%. Вычислите массовые доли веществ в образовавшемся растворе.

Ответ: 2,82% HNO₃, 8,21% NH₄NO₃.

15. (951) К смеси фосфата натрия, дигидрофосфата натрия и гидрофосфата натрия общей массой 15 г (молярное соотношение солей в порядке перечисления 3:2:1) добавили 100 г 4%-го раствора гидроксида натрия. Установите количественный состав раствора (в массовых долях).

Ответ: w(Na₃PO₄) = 14,7%, w(NaOH) = 34,3%.

16. (952) К 2 г смеси гидрофосфата калия и дигидрофосфата калия, в которой массовая доля фосфора равна 20%, добавили 20 г 2%-го раствора фосфорной кислоты. Вычислите массовые доли всех веществ в получившемся растворе.

Ответ: w(KH₂PO₄) = 9,05%, w(K₂HPO₄) = 1,87%.

17. (992) В смеси карбида алюминия и карбида кальция число атомов алюминия равно числу атомов кальция. При гидролизе этой смеси выделяется 1,12 л (н.у.) смеси газов. Вычислите массу исходной смеси карбидов.

18. (1007) Смесь карбоната стронция и гидрокарбоната аммония общей массой 12 г, в которой масса атомов углерода в 12 раз больше массы атомов водорода, добавили к избытку 10%-го раствора серной кислоты. Вычислите массу выпавшего осадка и объем выделившегося газа (н.у.)

19. (1009) Какой объем газа (н.у.) выделится при добавлении к 20 г 20%-го раствора серной кислоты 20 г смеси карбоната калия и гидрокарбоната натрия с одинаковым числом атомов калия и водорода?

20. (1021) В смеси сульфита кальция и гидрокарбоната кальция число атомов кальция в 6 раз больше числа атомов серы. Вычислите плотность по воздуху газовой смеси, образующейся при обработке этой смеси избытком разбавленного раствора серной кислоты.

21. (1059) Массовая доля калия в растворе, содержащем силикат калия и сульфат калия, равна 0,909%, а масса серы равна массе кремния. К этому раствору добавили в 4 раза меньшую массу соляной кислоты с массовой долей хлороводорода 1,46%. Вычислите, во сколько раз масса серы оказалась больше массы кремния в образовавшемся растворе.

22. (1162) Смесь натрия с другим щелочным металлом поместили в воду. По окончании реакции воду полностью испарили. Массовая доля кислорода в полученной смеси веществ оказалась равной 50%. Вычислите массовые доли веществ в полученной смеси.

Ответ: w(NaOH) =62,5%, w(LiOH) = 37,5%

23. (1215) В смеси оксида ванадия (V) и оксида ванадия (III) массовая доля кислорода равна 40%. Какое количество вещества алюминия понадобится для полного восстановления ванадия из 100 г этой смеси?

Задача на атомистику, которую составители ЕГЭ по химии рекомендовали к прорешиванию:

24. Некоторое количество смеси гидрата дигидрофосфата калия и дигидрата гидрофосфата калия с равными массовыми долями веществ растворили в воде, которую взяли в 10 раз больше по массе, чем смеси. Сколько атомов кислорода приходится на один атом фосфора в полученном растворе? (104)

Гидрат дигидрофосфата калия: KH₂PO₄·H₂O

Дигидрат гидрофосфата калия: K₂HPO₄·2H₂O

Пусть количество вещества гидрата дигидрофосфата калия равно х моль, а дигидрата гидрофосфата — у моль.

Масса кристаллогидратов:

m(KH₂PO₄·H₂O) = n·M = 154x г

m(K₂HPO₄·2H₂O) = n·M = 210у г

Поскольку массовые доли кристаллогидратов в исходной смеси равны, массы кристаллогидратов также равны:

m(KH₂PO₄·H₂O) = m(K₂HPO₄·2H₂O)

154х = 210у

Отсюда: х = 1,364у

Масса исходной смеси:

m_см = m(KH₂PO₄·H₂O) + m(K₂HPO₄·2H₂O) = 154x + 210у = 154·1,364у + 210у = 420,056·y г

Количество чистых солей в составе кристаллогидратов:

n(KH₂PO₄·H₂O) = n(KH₂PO₄) = x моль = 1,36·у моль

n(K₂HPO₄·2H₂O) = n(K₂HPO₄) = у моль

Масса добавленной воды отличается в 10 раз от массы смеси солей:

m(H₂O) = 10m_см = 10·420,056·у = 4200,56у г

Количество вещества добавленной воды:

n(H₂O) = 4200,56·у/18 = 233,36·у моль

Определим количество атомов кислорода и фосфора:

в гидрате дигидрофосфата калия KH₂PO₄·H₂O: n₁(O) = 5x = 6,82·у моль n(Р) = 1,364·у моль

в дигидрате гидрофосфата калия K₂HPO₄·2H₂O:

n₂(O) = 6·у моль = 6·у моль

n(Р) = у моль = у моль

в добавленной воде: n₃(O) = 233,36у моль

Общее количество атомов кислорода: n(O) = 233,36у + 6,82у + 6у = 246,18 моль

Атомов фосфора: n(Р) = у + 1,364у = 2,363у моль

Отношение числа атомов кислорода к числу атомов фосфора равно:

246,18х/2,364х ≈ 104

Ответ: n(O)/n(Р) = 104

Гидрат дигидрофосфата калия: KH₂PO₄·H₂O

Дигидрат гидрофосфата калия: K₂HPO₄·2H₂O

Пусть количество вещества гидрата дигидрофосфата калия равно х моль, а дигидрата гидрофосфата — у моль.

Масса кристаллогидратов:

m(KH₂PO₄·H₂O) = n·M = 154x г

m(K₂HPO₄·2H₂O) = n·M = 210у г

Поскольку массовые доли кристаллогидратов в исходной смеси равны, массы кристаллогидратов также равны:

m(KH₂PO₄·H₂O) = m(K₂HPO₄·2H₂O)

154х = 210у

Отсюда: х = 1,364у

Масса исходной смеси:

m_см = m(KH₂PO₄·H₂O) + m(K₂HPO₄·2H₂O) = 154x + 210у = 154·1,364у + 210у = 420,056·y г

Количество чистых солей в составе кристаллогидратов:

n(KH₂PO₄·H₂O) = n(KH₂PO₄) = x моль = 1,36·у моль

n(K₂HPO₄·2H₂O) = n(K₂HPO₄) = у моль

Масса добавленной воды отличается в 10 раз от массы смеси солей:

m(H₂O) = 10m_см = 10·420,056·у = 4200,56у г

Количество вещества добавленной воды:

n(H₂O) = 4200,56·у/18 = 233,36·у моль

Определим количество атомов кислорода и фосфора:

в гидрате дигидрофосфата калия KH₂PO₄·H₂O: n₁(O) = 5x = 6,82·у моль n(Р) = 1,364·у моль

в дигидрате гидрофосфата калия K₂HPO₄·2H₂O:

n₂(O) = 6·у моль = 6·у моль

n(Р) = у моль = у моль

в добавленной воде: n₃(O) = 233,36у моль

Общее количество атомов кислорода: n(O) = 233,36у + 6,82у + 6у = 246,18 моль

Атомов фосфора: n(Р) = у + 1,364у = 2,363у моль

Отношение числа атомов кислорода к числу атомов фосфора равно:

246,18х/2,364х ≈ 104

Ответ: n(O)/n(Р) = 104

Задачи на атомистику из реального ЕГЭ по химии 16 июля 2020 года

1. В смеси оксида магния и фосфида магния массовая доля атомов магния равна 54,4%. Они полностью прореагировала с соляной кислотой массой 365 г 34-% раствора. К полученному раствору добавили раствор фторида калия массой 232 грамма 30-% раствора. Найти массовую долю хлорида калия в конечном растворе.

2. Взяли смесь оксида кальция и карбоната кальция. Массовая доля кальция в смеси 50%. Смесь растворили в 300 г раствора избытка соляной кислоты. Выделившийся газ полностью прореагировал с раствором гидроксида натрия массой 200г и массовой долей 8%. Вычислите массовую долю образовавшейся соли.

3. Взяли смесь Cu и CuO . Массовая доля меди в смеси 96%. Полученную смесь растворили в концентрированной серной кислоте массой 496 г, взятой в избытке. Полученный газ растворили в необходимом количестве раствора гидроксида натрия массой 200 г и массовой долей 10%. Найдите массовую долю соли в растворе после растворения.

4. Смесь из оксида и сульфида алюминия, где массовая доля алюминия 50%, залили 700 г, раствора соляной кислоты, взятой в избытке. Выделившийся газ полностью поглотили 240 г 20% раствора сульфата меди. Вычислите концентрацию соли после того, как залили соляную кислоту.

5. Смесь оксида кальция и карбоната кальция с массовой долей кальция 62,5% растворили в 300 г раствора соляной кислоты. Масса раствора стала 361,6 г. Выделившийся газ пропустили через 80 г 10%-ного раствора гидроксида натрия. Вычислите массовую долю соли в конечном растворе.

Пусть n(CaO) = х моль, n(CaCO₃) = y моль, тогда:

количество вещества атомов кальция в оксида n₁(Ca) = х моль, в карбонате: n₂(Са) = у моль,

общее количество вещества атомов кальция: n(Са) = (x + y) моль.

Масса атомов кальция: m(Ca) = n(Са)·M(Ca) = 40(x + y) г.

Масса оксида кальция: m(CaО) = n(СаО)·M(CaО) = 56x г.

Масса карбоната кальция: m(CaCO₃) = n(CaCO₃)·M(CaCO₃) = 100у г.

Масса смеси: m_см = m(CaО) + m(CaCO₃) = (56х + 100у) г

Получаем выражение:

40(x + y)/(56х + 100у) = 0,625

Преобразуя приведённое выше равенство, получаем х = 4,5у.

Далее протекают реакции:

CaO + 2HCl = CaCl₂ + H₂O

CaCO₃ + 2HCl = CaCl₂ + CO₂ + H₂O

Количество образовавшегося углекислого газа n(CO₂) = y моль, масса m(CO₂) = 44y г.

Запишем уравнение материального баланса для конечного раствора:

m_р-ра = m(CaO) + m(CaCO₃) + m_р-ра(HCl) — m(CO₂)

361,6 = 56х + 100у + 300 — 44у

или

61,6 = 56х + 56у

Получаем систему:

х + у = 1,1

х = 4,5у

5,5у = 1,1

у = 0,2 моль, х = 0,9 моль.

Количество углекислого газа: n(CO₂) = 0,2 моль, масса m(CO₂) = 44·0,2 = 8,8 г.

При взаимодействии углекислого газа с гидроксидом натрия возможно образование средней или кислой соли:

2NaOH + CO₂ = Na₂CO₃ + H₂O (1)

NaOH + CO₂ = NaHCO₃(2)

Какие продукты образуются, определяется соотношением количества вещества реагентов.

Масса щелочи: m(NaOH) = m_р-ра(NaOH) · ω(NaOH) = 80 · 0,1 = 8 г

Количество вещества: n(NaOH) = m(NaOH) / M(NaOH) = 8/40 = 0,2 моль

Соотношение количества вещества реагентов n(NaOH):n(CO₂) = 0,2:0,2 = 1:1

Следовательно, протекает только вторая реакция с образованием кислой соли — гидрокарбоната натрия.

n(NaHCO₃) = n(CO₂) = 0,2 моль

m(NaHCO₃) = n(NaHCO₃)·M(NaHCO₃) = 0,2·84 = 16,8 г

Масса конечного раствора гидрокарбоната:

m_р-ра = m(CO₂) + m_р-ра(NaOH) = 8,8 + 80 = 88,8 г

Массовая доля гидрокарбоната натрия в конечном растворе:

ω(NaHCO₃) = m(NaHCO₃)/m_р-ра = 16,8/88,8 = 0,1892 или 18,92%

Ответ: ω(NaHCO₃) = 18,92%

6. Смесь оксида и пероксида натрия, в которой соотношение атомов натрия к атомам кислорода равно 3:2, нагрели с избытком углекислого газа. Полученное вещество растворили в воде. В результате образовалось 600 г раствора. К полученному раствору добавили 229,6 г раствора хлорида железа(III).Найдите массовую долю оксида натрия в исходной смеси, если масса конечного раствора 795 г и массовая доля карбоната натрия в этом растворе 4%.

7. Смесь карбида алюминия и карбида кальция, в которой массовая доля углерода равна 30%, полностью растворили в 547.5 г соляной кислоте. При этом кислота прореагировала без остатка. К образовавшемуся раствору добавили 1260г 8% раствора гидрокарбоната натрия. Найдите массовую долю кислоты в растворе, в котором растворили исходную смесь.

8. В смесь железной окалины и оксида железа(III) добавили 500 г раствора конц. азотной кислоты, причём соотношение атомов железа к атомам кислорода в смеси равно 7:10. Чтобы полностью поглотить выделившийся газ использовали 20 г раствора NaOH с массовой долей 20%.. Найдите массу соли, образовавшейся при добавлении кислоты в смесь.

9. Дана смесь оксида и пероксида бария, в которой число атомов бария относится к числу атомов кислорода как 5:9. Добавили 490 г 20% холодной серной кислоты при этом смесь прореагировала полностью и раствор стал нейтральным. Определить массовую долю воды в полученном растворе.

10. Смесь из оксида лития и нитрида лития с массовой долей атомов лития 56%, смешали с 265 г раствора соляной кислоты с массовой долей 20%. (все вещества полностью прореагировали). После к образовавшемуся раствору добавили 410г 20%- ного фосфата натрия. Найдите массовую долю образовавшегося хлорида натрия.

11. Дан холодный раствор серной кислоты. К нему добавили пероксид бария, при этом вещества прореагировали полностью. В полученном растворе соотношение атомов водорода к кислороду составило 9 к 5. Затем к этому раствору добавили каталитическое количество оксида марганца (IV), в результате масса раствора уменьшилась на 6,4 г. Вычислите массовую долю серной кислоты в исходном растворе.

Холодный раствор серной кислоты реагирует с пероксидом бария без ОВР:

H₂SO₄ + BaO₂ = BaSO₄ + H₂O₂

При этом в растворе присутствует пероксид водорода, а сульфат бария выпадает в осадок.

Пусть n(H₂O₂) = х моль, n(H₂O) = y моль, тогда:

количество вещества атомов водорода в пероксиде n₁(H) = 2х моль, в воде: n₂(Н) = 2у моль,

количество вещества атомов кислорода в пероксиде n₁(О) = 2х моль, в воде: n₂(О) = у моль,

общее количество вещества атомов водорода: n(Н) = (2x + 2y) моль,

общее количество вещества атомов кислорода: n(О) = (2x + y) моль.

Получаем соотношение:

(2x + 2y)/(2x + y) = 9/5

Упрощаем его:

у = 8х

При добавлении каталитического количества оксида марганца (IV) пероксид водорода разлагается:

2H₂O₂ = 2H₂O + O₂

Пусть весь пероксид водорода разложился, тогда изменение массы раствора равно массе выделившегося газа, то есть массе кислорода:

m(O₂) = 6,4 г

n(O₂) = m(O₂)/M(O₂) = 6,4 / 32 = 0,2 моль

Отсюда

n(H₂O₂) = 2·n(O₂) = 2·0,2 = 0,4 моль

х = 0,4 моль

у = 3,2 моль

Отсюда количество вещества серной кислоты с исходном растворе:

n(H₂SO₄) = n(H₂O₂) = 0,4 моль

m(H₂SO₄) = n(H₂SO₄)·M(H₂SO₄) = 0,4·98 = 39,2 г

Количество и масса воды не изменялись:

m(H₂O) = n(H₂O)·M(H₂O) = 3,2·18 = 57,6 г

Массовая доля серной кислоты в исходном растворе:

ω(H₂SO₄) = m(H₂SO₄)/(m(H₂O)+ m(H₂SO₄)) = 39,2/(39,2 + 57,6) = 0,405 или 40,5%

Ответ: ω(H₂SO₄) = 40,5%

Задачи на «атомистику» из реального ЕГЭ по химии-2020

Дан раствор массой 200 г, содержащий хлорид железа(II) и хлорид железа(III). В этом растворе соотношение числа атомов железа к числу атомов хлора равно 3 : 8. Через него пропустили хлор до прекращения реакции. К образовавшемуся раствору добавили раствор гидроксида натрия также до полного завершения реакции. При этом образовалось 526,5 г 20%-ного раствора хлорида натрия. Вычислите массовую долю гидроксида натрия в использованном растворе.

2FeCl₂ + Cl₂ = 2FeCl₃

FeCl₃ + 3NaOH = Fe(OH)₃ + 3NaCl

Ответ: w(NaOH) = 18,8%

Смесь цинка и карбоната цинка, в которой соотношение числа атомов цинка к числу атомов кислорода равно 5 : 6, растворили в 500 г разбавленного раствора серной кислоты. При этом все исходные вещества прореагировали полностью, и выделилось 22,4 л смеси газов (н.у.). К этому раствору добавили 500 г 40%-ного раствора гидроксида натрия. Вычислите массовую долю сульфата натрия в конечном растворе.

Zn + H₂SO₄ = ZnSO₄ + H₂

ZnCO₃ + H₂SO₄ = ZnSO₄ + H₂O + CO₂

ZnSO₄ + 4NaOH = Na₂[Zn(OH)₄] + Na₂SO₄

Ответ: w(Na₂SO₄) = 13,3%

Смесь пероксида и оксида бария, в которой соотношение числа атомов бария к числу атомов кислорода равно 5 : 9 растворили в 490 г холодного 20%-ного раствора серной кислоты. При этом соединения бария прореагировали полностью и образовался нейтральный раствор. Вычислите массовую долю воды в образовавшемся растворе.

BaO₂ + H₂SO₄ = BaSO₄ + H₂O₂

BaO + H₂SO₄ = BaSO₄ + H₂O

Ответ: w(H₂O) = 93,6%

Смесь оксида и пероксида натрия, в которой соотношение числа атомов натрия к числу атомов кислорода равно 3 : 2, нагрели в избытке углекислого газа. Продукт реакции растворили в воде и получили 600 г раствора. К этому раствору добавили 229,6 г раствора хлорида железа(III). После завершения реакции масса раствора составила 795 г, а массовая доля карбоната натрия в нём – 4%. Вычислите массу оксида натрия в исходной смеси.

Na₂O + CO₂ = Na₂CO₃

2Na₂O₂ + 2CO₂ = 2Na₂CO₃ + O₂

3Na₂CO₃ + 2FeCl₃ + 3H₂O = 2Fe(OH)₃ + 6NaCl + 3CO₂

Ответ: m(Na₂O) = 24,8 г

Смесь железной окалины и оксида железа(III), в которой соотношение числа атомов железа к числу атомов кислорода равно 7 : 10, растворили в 500 г концентрированной азотной кислоты, взятой в избытке. Для полного поглощения выделившегося при этом газа потребовалось 20 г 20%-ного раствора гидроксида натрия. Вычислите массовую долю соли в растворе, образовавшемся после растворения оксидов в кислоте.

Fe₃O₄ + 10HNO₃ = 3Fe(NO₃)₃ + NO₂ + 5H₂O

Fe₂O₃ + 6HNO₃ = 2Fe(NO₃)₃ + 3H₂O

2NO₂ + 2NaOH = NaNO₂ + NaNO₃ + H₂O

Ответ: w(Fe(NO₃)₃) = 30,8%

Смесь карбида алюминия и карбида кальция, в которой массовая доля атомов углерода равна 30%, полностью растворили в 547,5 г соляной кислоты. При этом соляная кислота прореагировала без остатка. К образовавшемуся раствору добавили 1260 г 8%-ного раствора гидрокарбоната натрия до полного завершения реакции. Вычислите массовую долю кислоты в растворе, в котором растворили исходную смесь.

Al₄C₃ + 12HCl = 4AlCl₃ + 3CH₄

CaC₂ + 2HCl = CaCl₂ + C₂H₂

AlCl₃ + 3NaHCO₃ = Al(OH)₃ + 3CO₂ + 3NaCl

CaCl₂ + 2NaHCO₃ = CaCO₃ + CO₂ + H₂O + 2NaCl

Ответ: w(HCl) = 8%

Смесь меди и оксида меди(II), в которой массовая доля атомов меди равна 96%, растворили в 472 г концентрированной серной кислоты, взятой в избытке. Минимальная масса 10%-ного раствора гидроксида натрия, который может прореагировать с выделившимся при этом газом, составляет 200 г. Вычислите массовую долю соли в растворе, образовавшемся после растворения исходной смеси в кислоте.

Cu + 2H₂SO₄ = CuSO₄ + 2H₂O + SO₂

CuO + H₂SO₄ = CuSO₄ + H₂O

SO₂ + NaOH = NaHSO₃

Ответ: w(CuSO₄) = 20%

Смесь сульфида и оксида алюминия, в которой массовая доля атомов алюминия равна 50%, растворили в 700 г соляной кислоты, взятой в избытке. Для полного поглощения выделившегося при этом газа потребовалось 240 г 20%-ного раствора сульфата меди(II). Вычислите массовую долю соли в растворе, образовавшемся после растворения сульфида и оксида алюминия в кислоте.

Al₂S₃ + 6HCl = 2AlCl₃ + 3H₂S

Al₂O₃ + 6HCl = 2AlCl₃ + 3H₂O

H₂S + CuSO₄ = CuS + H₂SO₄

Ответ: w(AlCl₃) = 27,5%

Смесь карбоната кальция и оксида кальция, в которой массовая доля атомов кальция равна 62,5%, растворили в 300 г соляной кислоты, взятой в избытке. При этом образовался раствор массой 361,6 г. Выделившийся в результате реакции газ полностью поглотился 80 г 10%-ного раствора гидроксида натрия. Вычислите массовую долю соли в растворе, получившемся в результате реакции.

CaCO₃ + 2HCl = CaCl₂ + CO₂ + H₂O

CaO + 2HCl = CaCl₂ + H₂O

CO₂ + NaOH = NaHCO₃

Ответ: w(NaHCO₃) = 18,9%

Смесь кальция и карбоната кальция, в которой массовая доля атомов кальция равна 50%, растворили в 300 г соляной кислоты, взятой в избытке. При этом образовался раствор массой 330 г. Один из выделившихся в результате реакции газов полностью поглотился 200 г 8%-ного раствора гидроксида натрия. Вычислите массовую долю соли в растворе, получившемся в результате реакции.

Ca + 2HCl = CaCl₂ + H₂

CaCO₃ + 2HCl = CaCl₂ + CO₂ + H₂O

CO₂ + NaOH = NaHCO₃

Ответ: w(NaHCO₃) = 15,4%

Смесь оксида магния и фосфида магния, в которой массовая доля атомов магния равна 54,4%, растворили в 365 г 34%-ной соляной кислоты. При этом реагирующие вещества вступили в реакцию полностью. К полученному раствору добавили 232 г 30%-ного раствора фторида калия. Вычислите массовую долю хлорида калия в конечном растворе.

MgO + 2HCl = MgCl₂ + H₂O

Mg₃P₂ + 6HCl = 3MgCl₂ + 2PH₃

MgCl₂ + 2KF = MgF₂ + 2KCl

Ответ: w(KCl) = 14,9%

Смесь оксида лития и нитрида лития, в которой массовая доля атомов лития равна 56%, растворили в 365 г 20%-ной соляной кислоты. При этом реагирующие вещества вступили в реакцию полностью. К полученному раствору добавили 410 г 20%-ного раствора фосфата натрия. Вычислите массовую долю хлорида натрия в конечном растворе.

Li₂O + 2HCl = 2LiCl + H₂O

Li₃N + 4HCl = 3LiCl + NH₄Cl

3LiCl + Na₃PO₄ = Li₃PO₄ + 3NaCl

Ответ: w(NaCl) = 11,9%

В колбу с холодным раствором серной кислоты внесли пероксид бария, при этом оба вещества между собой прореагировали полностью. В образовавшемся растворе соотношение числа атомов водорода и атомов кислорода составило 9 : 5. Затем в колбу добавили каталитическое количество оксида марганца(IV). При этом произошла реакция, в результате которой масса раствора в колбе уменьшилась на 6,4 г. Вычислите массовую долю серной кислоты, которая содержалась в исходном растворе.

BaO₂ + H₂SO₄ = BaSO₄ + H₂O₂

2H₂O₂ = 2H₂O + O₂

Ответ: w(H₂SO₄) = 40,5%

Железную пластинку полностью растворили в 500 г раствора кислоты. Объем выделившейся смеси оксида азота(II) и оксида азота(IV) составляет 20,16 л (н.у.). В этой смеси соотношение числа атомов кислорода к числу атомов азота равно 5 : 3. Вычислите массовую долю соли в полученном растворе.

Fe + 6HNO₃ = Fe(NO₃)₃ + 3NO₂ + 3H₂O

Fe + 4HNO₃ = Fe(NO₃)₃ + NO + 2H₂O

Ответ: w(Fe(NO₃)₃) = 24,6%

Смесь сульфата железа(II) и сульфата железа(III), в которой соотношение числа атомов железа к числу атомов серы равно 3 : 4, поместили в 126,4 г раствора перманганата калия, подкисленного серной кислотой, с массовой долей перманганата калия 5%. Все вещества, участвующие в окислительно-восстановительной реакции, прореагировали полностью. Вычислите массу 20%-ного раствора гидроксида натрия, который требуется добавить к полученному раствору для полного завершения всех реакций.

10FeSO₄ + 2KMnO₄ + 8H₂SO₄ = 5Fe₂(SO₄)₃ + 2MnSO₄ + K₂SO₄ + 8H₂O

Fe₂(SO₄)₃ + 6NaOH = 2Fe(OH)₃ + 3Na₂SO₄

MnSO₄ + 2NaOH = Mn(OH)₂ + Na₂SO₄

Ответ: m(раствора NaOH) = 376 г

Источник

Как подсчитать количество атомов в наблюдаемой Вселенной?

Время на прочтение
3 мин

Количество просмотров 11K

В интернете уже не первый год гуляет вопрос о том сколько во Вселенной атомов, и, даже несмотря на возражения снобов, существует ответ! 10^80 — именно столькими по мнению Википедии и остальных интернет-ресурсов атомами заполонена наша Вселенная. Как они пришли к такому ответу?

Вы можете задать свой вопрос мне в телеграме. Мой телеграм-канал об астрофизике и космологии.

Находим примерное количество атомов в наблюдаемой Вселенной

Для грубого подсчета количества атомов прибегнем в ньютоновским законам механики и рассмотрим цепочку того, что из чего во Вселенной состоит. А главное, что нам почти не понадобятся входные данные в виде размеров Вселенной или массы каких-либо тел (за одним исключением). Основное число материи располагается в звездах, таких, например, как наше Солнце.

Рассмотрим систему из планеты (Земля) и звезды (Солнце). Оно описывается законом Всемирного тяготения:

$F=Gdfrac{m_em_s}{R^2},$

где m_e — масса Земли и m_s — масса Солнца. Так как Земля находится на орбите и обращается вокруг звезды, то она движется с центростремительным ускорением, вычисляемым по формуле:

$a_c=dfrac{v^2}{R}.$

Вспомним второй закон Ньютона:

где a = a_c, соответственно, объединив три вышеописанных уравнения:

$Gdfrac{m_e m_s}{R^2} = m_e dfrac{v^2}{R} implies Gdfrac{m_s}{R^2} = dfrac{v^2}{R}.$

Домножив на R² обе части, получим:

$Gm_s = v^2R implies m_s=dfrac{v^2R}{G}.$

Зная, что скорость движения по окружности определяется по формуле:

$v = dfrac{2pi R}{T},$

где T — период, получим:

$m_e=dfrac{left(dfrac{2pi R}{T}right)^2R}{G} implies dfrac{4pi^2}{G} left(dfrac{R^3}{T^2}right).$

Мы пришли к полезной формуле, благодаря которой можем получить массу Солнца. Зная, что период оборота Земли вокруг Солнца составляет около 1 года (~ 3,15×10⁷ сек), а расстояние от Земли до Солнца ~ 1,5×10¹¹ м, находим массу Солнца ≈ 1,77×10³⁰ кг.

Количество атомов в звезде определим как частное массы звезды и массы одного атома водорода, из которого, в основном, и состоят звезды и вся наблюдаемая Вселенная:

$N_a = dfrac{m_s}{m_h} = dfrac{1,77 times 10^{30}}{1,67 times 10^{-27}} approx 10^{57}.$

Далее определим количество солнцеподобных звезд в галактике тем же путем. Масса галактики будет равна:

$m_g = dfrac{4pi^2}{G} left(dfrac{R^3}{T^2}right),$

где R ~ 3×10⁴ световых лет или 2,84×10²⁰ м и T ~ 2×10⁸лет или 6,3×10¹⁵сек, соответственно mg ~ 3,41×10⁴¹ кг. Тогда количество звезд в одной галактике типа Млечный Путь равно:

$N_s = dfrac{m_g}{m_s}=dfrac{3,41 times 10^{41}}{1,77 times 10^{30}} = 2 times 10^{11}.$

Оценивать количество галактик будем по следующему способу: рассмотрим изображение Hubble Ultra Deep Field, полученное телескопом им. Хаббла в 2012 году. На нем находится около 10 000 галактик. Угловой размер этого кадра составляет 1/60 градуса:

Сколько HUDF сможет поместиться на небесном куполе? Площадь поверхности сферы определяется:

где радиус R можем представить как 1 радиан, равный 57,29 градуса. Тогда площадь поверхности составит 4,13×10⁴квадратных градусов. Подсчитав площадь одного изображения HUDF, равную 1/3600 квадратного градуса, находим количество HUDF на небе:

$N_{HUDF}=dfrac{S_s}{S_{HUDF}} = dfrac{4,13 times 10^4}{1/3600} = 1,4868 times 10^8.$

Если мы умножим полученное количество полей на количество галактик в одном поле, то получим число 14 868 000 000 000 (почти 15 триллионов) — согласно нашим вычислениям это общее количество галактик в наблюдаемой Вселенной.

Складываем!

Мы получили количество галактик, количество звезд в каждой из них и количество атомов в каждой звезде.

$N_{atoms} = N_a times N_s times N_g = 10^{57} times (2 times 10^{11}) times (1,5 times 10^{12}) = 3 times 10^{80}$

Мы ушли недалеко от новостных сайтов и ресурсов с интересными фактами, но зато смогли самостоятельно понять, как кому-то удалось прийти к такому числу. Попутно мы вспомнили законы механики и коснулись законов Кеплера. Ответ на такой, казалось бы, сложный вопрос мы получили простейшими вычислениями. Но неважно, точен ли ответ или нет — для современной науки он бесполезен. Ведь астрономы уже давно не считают звезды =)

Больше информации Вы можете найти в телеграм-канале об астрофизике, космологии и астрофотографии. Пишите мне в личку, наш чат или в блоке комментариев под статьей. Спасибо за внимание.

Источник

Чтобы поделиться, нажимайте

На самом деле, понятия «атомистика» не существует, но в интернете стали так говорить, поэтому и я не буду исключением.

Задачи на «атомистику» — это задачи на соотношения частиц (атомов, молекул, ионов и т.д.) в гомогенных и гетерогенных системах (растворах, твердых и газообразных смесях). Это могут быть массовые соотношения (например, массовая доля элемента в смеси), мольные соотношения (например, соотношение числа атомов водорода и кислорода или мольная доля), объемные соотношения (объемная доля и др.).

Задачи разделены по уровню сложности: от простых до сложных. А также предлагаю вам порешать задачи на удобрения, в которых без «атомистики» не обойтись. Как показывает моя практика, если вы умеете решать задачи на удобрения, то вы полностью понимаете тему «атомистика».

И, конечно же, после каждой задачи вы найдёте подробные видео-объяснения, а ответы в конце страницы.

Простые задачи
Задачи средней сложности
Сложные задачи
Задачи на удобрения
Задачи из реального ЕГЭ 2020 на атомистику

Простые задачи

Укажите число атомов водорода в одной формульной единице гидросульфита аммония NH₄HSO₃.

Рассчитайте химическое количество азота в порции простого вещества, содержащей 6,02∙10²⁵ молекул.

Имеется сосуд, в котором содержится 8,428∙10²² молекул некоторого газа. Укажите объём сосуда (в литрах).

Рассчитайте химическое количество (моль) поваренной соли, в которой содержится такое же химическое количество натрия, как и в карбонате натрия химическим количеством 4 моль.

В каком объёме (л) бурого газа содержится столько же атомов, сколько и в аргоне объёмом 2 л (объёмы измерены при одинаковых условиях)?

Рассчитайте количество (моль) CO₂, в котором содержится столько же атомов углерода, сколько их содержится в СО массой 1,4 г.

Рассчитайте количество (моль) атомов водорода в аммиаке, объёмом (н.у.) 32,48 л.

Укажите объём (л) порции метана СН₄ (н.у.), в которой содержится 0,1 моль атомов углерода.

Рассчитайте объём оксида азота (IV) (л, н.у.), в котором содержится столько же атомов азота и кислорода в сумме, как и общее число атомов в азотной кислоте массой 56,7 г.

Рассчитайте массу (г) порции азотной кислоты, содержащей столько же атомов водорода, сколько в аммиаке объёмом 3,36 л (н.у.).

Укажите число атомов водорода в образце дигидата ацетата цинка ((CH₃COO)₂Zn∙2H₂O) массой 131,4 г.

Вычислите число атомов в образце фтора (н.у.) объёмом 30,24 дм³.

Укажите количество (моль) оксида серы (VI), содержащего столько же атомов кислорода, как и в оксиде серы (IV) массой 76,8 г.

Вычислите число атомов азота в порции гидросульфата аммония массой 16,1.

Рассчитайте массу (г) соли Na₂S, содержащей столько же атомов серы, сколько их содержится в сероводороде массой 48,96 г.

Укажите число моль воды в 1 моль кристаллогидрата сульфата натрия с Mr равной 322.

Каков объём кислорода (л, н.у.), содержащего столько же атомов кислорода, сколько их содержится в алебастре массой 87 г?

Рассчитайте количество (моль) ионов в навеске селенида калия массой 39,25.

В порции газа массой 26,4 г содержится 3,612∙1023 молекул. Укажите относительную плотность этого газа по водороду.

Вычислите количество (моль) всех анионов, содержащихся в Ca₃(PO₄)₂ массой 372 г.

Какое число электронов содержится в образце массой 6,4 г, состоящем из нуклида меди-64?

Задачи средней сложности

Образец сплава железа-56 с медью-63 содержит электроны и нейтроны химическим количеством 2,77 моль и 3,21 моль соответственно. Рассчитайте массовую долю (%) меди в сплаве.

Какую массу (г) гидросульфата аммония надо добавить к гидросульфиту натрия массой 15,6 г для получения смеси, содержащей равное число атомов водорода и кислорода?

Какую массу (г) сульфата натрия следует добавить к сульфиду натрия массой 3,9 г, чтобы в полученной смеси массовая доля натрия стала равной 51,9%?

В порции кристаллогидрата сульфата железа (II) содержится 1,204∙10²⁴ атомов железа и 1,3244∙10²⁵ атомов кислорода. Укажите число атомов водорода в данной порции кристаллогидрата.

В смеси оксида железа (II) и оксида железа (III) на 4 атома железа приходится 5 атомов кислорода. Вычислите массовую долю (%) оксида железа (II) в такой смеси.

Газовая смесь содержит 6,02∙10²² молекул и имеет массу 2,3 г. Укажите относительную плотность этой газовой смеси по кислороду.

Для получения бронзы массой 567 г (массовая доля меди 79,01%) использовали минералы медный блеск Cu₂S и касситерит SnO₂. Укажите общую массу (г) израсходованных минералов, если считать, что минералы не содержали примесей.

Образец минерала браунита массой 100 состоит из вещества, формула которого 3Mn₂O₃∙MnCO₃, и примесей, которые не содержат в своём составе металлы. Массовая доля этих примесей 1,5%. Вычислите массу (г) марганца в исходном образце минерала.

Одна таблетка биологически активных добавок (БАВ) к пище содержит медь массой 2 мг, где медь находится в форме ацетата меди (II). Укажите массу (г) ацетата меди (II), который поступает в организм за неделю при ежедневном приёме 1 таблетки БАВ.

Алюминиевая руда (боксит) состоит из оксида алюминия и других веществ, не содержащих алюминий. Массовая доля алюминия в боксите составляет 21,6%. Вычислите массу (г) оксида алюминия в образце боксита массой 100 г.

Сложные задачи

Для анализа смеси массой 3,125 г, состоящей из хлорида калия и бромида калия, её растворили в воде и к полученному раствору добавили раствор нитрата серебра (I) массой 42,5 г с массовой долей соли 20%. В результате чего образовался осадок массой 5,195 г. Рассчитайте массовую долю (%) ионов калия в исходной смеси.

Твёрдое вещество массой 116 г, состоящее из атомов железа и кислорода, восстановили избытком углерода при нагревании. После полного завершения реакции получили смесь оксидов углерода общим объёмом 33,6 л с массовой долей кислорода 64%. Рассчитайте массу (г) железа в исходном веществе.

Сера, содержащаяся в неизвестном веществе массой 51,2 г, была полностью переведена в соль сульфит натрия массой 100,8 г. Укажите массовую долю (%) серы в неизвестном веществе

Массовая доля трёхвалентного металла в смеси, состоящей из его оксида и гидроксида, составляет 45%. Химические количества веществ равны между собой. Укажите молярную массу (г/моль) металла.

Укажите число электронов, переходящих к окислителю от восстановителя при полном разложении нитрата хрома и нитрита аммония общим химическим количеством 0,2 моль.

Кусочек цинка погрузили в концентрированный раствор гидроксида натрия. В результате образовалась соль массой 1074 г. Рассчитайте химическое количество электронов, которые атомы цинка отдали атомам водорода в результате описанного взаимодействия.

При взаимодействии цинка с избытком концентрированного раствора гидроксида калия от атомов цинка к атомам водорода перешло 4 моль электронов. Укажите массу (г) образовавшейся при этом соли.

Имеется твёрдый образец массой 291,195 г, содержащий только элементы Cu и O. Этот образец полностью восстановили углеродом, в результате чего получили смесь СО и СО₂ объёмом 40,32 л (н.у.) с массовой долей кислорода 65,82%. Рассчитайте массу восстановленной меди.

Некоторый металл массой 11,8 г прокалили на воздухе, в результате чего образовалась смесь оксидов массой 16,067 г. Затем эти оксиды растворили в соляной кислоте. Через образовавшийся раствор пропустили газообразный хлор массой 2,345 г, который полностью поглотился. Затем раствор выпарили и получили единственный кристаллогидрат, представляющий собой гексагидрат хлорида металла в степени окисления +3. Рассчитайте массу кристаллогидрата.

В карбоновую трубку поместили порошок металла Х массой 15,36 г и пропустили по трубке ток очищенного хлора при нагревании до 700С и повышенном давлении. Через некоторое время металл полностью прореагировал, а в конце трубки накопились коричневые кристаллы вещества Y массой 26,72 г. Длительное нагревание Y в токе водорода приводит к образованию X и газа Z, который при растворении в воде даёт сильную неорганическую кислоту. Вещество Y состоит из пятиатомных молекул, содержащих один атом металла. Укажите химический символ металла X.

Имеется вещество, состоящее из атомов четырёх химических элементов. Массовые доли серы, водорода и кислорода соответственно равны 13,4%, 5,03% и 67,04%. Порцию этого вещества массой 71,6 г растворили в воде массой 100 г. Массовая доля воды в полученном растворе составила 77,16%. Затем к полученному раствору добавили избыток раствора нитрата бария. В результате этого образовался осадок массой 69,9 г. Укажите относительную молекулярную (формульную) массу неизвестного элемента, входящего в состав исходного вещества.

Имеется смесь оксида кобальта (II), оксида кобальта (III) и оксида кобальта (II, III). Эту смесь массой 0,782 г полностью восстановили водородом, в результате чего было получено твёрдое вещество массой 0,590 г. Эту же смесь массой 1,564 г полностью растворили в бромоводородной кислоте массой 48,6 г с массовой долей растворённого вещества 10%. Рассчитайте максимальную массу кобальта (мг), которую можно ещё растворить в полученном растворе, чтобы в нём содержалась только одна соль.

Задачи на удобрения

Потребность редиски в химическом элементе азот составляет в среднем 195 кг/га. Масса аммиачной селитры (кг), которую необходимо внести на 3 га почвы для подкормки редиски азотом, равна

Для подкормки растений на 1 м² почвы необходимо внести азот массой 4,2 г и натрий массой 4,6 г. Укажите массу (г) смеси, состоящей из аммиачной селитры и чилийской селитры, которая потребуется, чтобы растения получили необходимое количество азота и натрия на приусадебном участке площадью 10 м².

При поглощении аммиака объёмом (н.у.) 1,2 м³ азотной кислотой с выходом 86% получено удобрение под названием аммиачная селитра. Учитывая, что для удобрения 1 га почвы необходим азот массой 28 г, рассчитайте количество гектаров, которые можно удобрить, используя полученную селитру.

На одном дачном участке использовалось удобрение чилийская селитра массой 136 г, содержащая 6,25% примесей. Рассчитайте массу (г) аммиачной селитры, не содержащей примесей, которую нужно внести на другой такой же по размеру дачный участок, чтобы в почву поступило такое же количество азота, что и на первый дачный участок.

Имеется смесь кальциевой селитры и аммофоски (массовая доля оксида фосфора (V) составляет 23%) в таком количестве, чтобы при внесении в почву поступило по 10 кг калия, азота и оксида фосфора (V). Определите массу (кг) исходной смеси удобрений (примесями пренебречь, округления производить до четырех знаков после запятой).

На дачный участок было внесено 10 кг золы, в которой массовая доля поташа 13,8%. Вычислите массу (кг) органического удобрения, содержащего калий в виде примесей представленных хлоридом калия, которое необходимо дополнительно внести в почву, чтобы втрое увеличить содержание калия в почве. Учтите, что массовая доля хлорида калия в органическом удобрении всего лишь 0,4%.

Имеется смесь нитрата аммония и нитрата калия, которая необходима для удобрения территории площадью 10 м². Рассчитайте массу этой смеси, если известно, что в почву необходимо внести азот массой 4,368 г и калий массой 5,616 г в расчёте на м².

Вычислите массу (г) смеси, состоящей из аммиачной селитры и аммофоса, которая потребуется для удобрения участка для выращивания льна площадью 100 м², если массовая доля оксида фосфора (V) в аммофосе составляет 59,97%, а на 1 м² почвы требуется 1,55 г фосфора и 4,2 г азота.

Задачи из реального ЕГЭ 2020 на атомистику

52. Железную пластину полностью растворили в 500г раствора азотной кислоты. При этом выделилась смесь оксида азота(II) и оксида азота (IV) общим объемом 20,16л. Соотношение атомов кислорода к атомам азота в этой газовой смеси соответственно равно 5:3. Вычислите массовую долю соли в полученном растворе.

53. Смесь оксида алюминия и сульфида алюминия, в которой массовая доля алюминия составляет 50%, растворили в избытке 700г соляной кислоты. Выделившийся газ полностью поглотили 240 г 20% раствора сульфата меди (II), причём исходные вещества прореагировали без остатка. Вычислите массовую долю соли, образовавшейся при взаимодействии исходной твёрдой смеси с соляной кислотой.

54. Смесь меди и оксида меди (II), в которой массовая доля атомов меди составляет 96%, растворили в концентрированной серной кислоте массой 472 г, взятой в избытке. Полученный газ растворили в минимальном количестве раствора гидроксида натрия массой 200 г с массовой долей щёлочи 10%. Вычислите массовую долю соли в растворе, полученном после реакции исходной смеси с кислотой.

55. К смеси пероксида и оксида бария, где отношение количества атомов бария к количеству атомов кислорода равно 5:9, добавили 490г холодного 20%-го раствора серной кислоты. В результате соединения бария прореагировали полностью, а полученный раствор оказался нейтральным. Найдите массовую долю воды в образовавшемся растворе.

56. Смесь цинка и карбоната цинка, в которой соотношение атомов цинка и кислорола 5:6, обработали 500 г раствора разбавленной серной кислоты. В результате исходная смесь и кислота прореагировали без остатка и выделилось 2,24 л газов (н.у.). К получившемуся раствору прилили 500 г раствора гидроксида натрия с массовой долей 40%. Найдите массовую долю сульфата натрия в получившемся растворе.

57. Смесь твёрдых сульфата железа (II) и сульфата железа (III), в которой соотношение атомов серы и железа 4:3, добавили в подкисленный 5% раствор перманганата калия массой 126,4 г. Все вещества, участвовавшие в окислительно-восстановительной реакции, прореагировали полностью. Расчитайте максимальную массу 20%-го раствора гидроксида натрия, который прореагирует с полученным раствором.

58. В холодный раствор серной кислоты добавили пероксид бария, при этом вещества прореагировали полностью. В полученном растворе соотношение атомов водорода к кислороду составило 9 к 5. Затем к этому раствору добавили каталитическое количество оксида марганца (IV), в результате масса раствора уменьшилась на 6,4 г. Вычислите массовую долю серной кислоты в исходном растворе.

59. Смесь кальция и карбоната кальция, в которой массовая доля атомов кальция равна 50%, растворили в избытке соляной кислоты массой 300 г. После завершения всех реакций масса раствора составила 330 г, а выделившуюся газовую смесь пропустили через 200 г 8%-ного раствор гидроксида натрия. В результате чего один из газов полностью поглотился. Определите массовую долю соли в конечном растворе.

60. Смесь оксида кальция и карбоната кальция, в которой массовая доля кальция 62,5%, растворили в 300 г соляной кислоты, которая была в избытке. Масса раствора стала 361,6 г. Выделившийся газ пропустили через 80 г 10%-ного раствора гидроксида натрия. Вычислите массовую долю соли в конечном растворе.

61. Смесь карбида кальция и карбида алюминия, в которой массовая доля углерода 30%, растворили в 547,5 г соляной кислоты, взятой в необходимом стехиометрическом количестве. В полученный раствор добавляли 1260 г 8%-ного раствора гидрокарбоната натрия до завершения реакции. Найдите массовую долю хлороводорода в растворе, в котором растворяли смесь карбидов.

62. Смесь железной окалины и оксида железа (III), в которой отношение числа атомов железа к числу атомов кислорода 7/10, полностью растворили в 500 г концентрированной азотной кислоты. Для поглощения полученного газа необходимо 20 г 20%-ного раствора гидроксида натрия. Найдите массовую долю соли железа в растворе, полученном после растворения смеси оксидов в кислоте.

63. Смесь оксида и пероксида натрия, в которой соотношение атомов натрия к атомам кислорода равна 3:2, нагрели с избытком углекислого газа. Образовавшееся вещество растворили в воде и получили раствор массой 600 г. К полученному раствору добавили 229,6 г раствора хлорида железа (III). При этом получился раствор массой 795 г, а массовая доля карбоната натрия в этом растворе составила 4%. Найдите массу оксида натрия в исходной смеси.

64. В смеси оксида магния и фосфида магния массовая доля атомов магния составляет 54,4%. Для полного растворения этой смеси потребовалось 365 г 34% соляной кислоты. К полученному раствору добавили 232 г 30% раствора фторида калия. Найдите массовую долю хлорида калия в конечном растворе.

65. Смесь оксида лития и нитрида лития с массовой долей атомов лития 56%, растворили в 365 г 20% соляной кислоты, причём все вещества полностью прореагировали. Затем к образовавшемуся раствору добавили 410г 20% раствора фосфата натрия. Найдите массовую долю хлорида натрия в конечном растворе.

66. В растворе хлоридов железа (II) и (III) на 3 иона железа приходится 8 хлорид-ионов. Через 200 г этого раствора пропустили хлор до прекращения реакции. К полученному раствору добавили раствор гидроксида натрия, в результате чего вещества прореагировали без остатка и получили 526,5 г 20% раствора соли. Рассчитайте массовую долю щёлочи в добавленном растворе.

Ответы:

5
100
3,136
8
0,672
0,05
4,35
2,24
34
28,35
3,612∙10²⁴
1,625∙10²⁴
0,8
8,4∙10²²
112,32
10
30
0,75
22
2,4
2∙10²⁴
27
35
1,415
2∙10²⁵
47
0,72
711
64,3
0,04
40,8
37,44
84
50
27
3,612∙10²³
12
422
250
54,71
Ir
52
590
1671
210
46
60
62,78
745
213
1552
24,6
27,52
20
93,57
1,4
376
40,5
15,44
18,92
10
30,77
24,8
14,88
11,96
18,8

А также вы можете получить доступ ко всем видео-урокам, заданиям реального ЕГЭ и ЦТ с подробными видео-объяснениями, задачам и всем материалам сайта кликнув:

Просмотреть задания ЕГЭ всех лет вы можете здесь, нажав на эту строку
Больше заданий РТ вы можете найти здесь, нажав на эту строку
Больше заданий ЦТ вы можете найти здесь, нажав на эту строку
Посмотреть все пробные варианты ЦТ вы можете здесь, нажав на эту строку
Посмотреть видео-объяснения решений всех типов задач вы можете здесь, нажав на эту строку
Посмотреть все видео-уроки вы можете здесь, нажав на эту строку
Прочитать всю теорию для подготовки к ЕГЭ и ЦТ вы можете здесь, нажав на эту строку
Если вы сдаёте ЦТ по химии, то посмотреть видео-объяснения каждого задания ЦТ, РТ и ДРТ всех лет вы можете получив полный доступ к сайту кликнув здесь «Получить все материалы сайта»

Источник

Совет 1: Как обнаружить число атомов в веществе

Дабы обнаружить число атомов в веществе, определите, что это за вещество. После этого обнаружьте его массу и молярную массу. Позже чего отношение массы и молярной массы умножьте на число Авогадро, которое равно 6,022*1023.

Вам понадобится

Для определения числа атомов в веществе возьмите точные весы (рычажные либо электронные), таблицу Менделеева, манометр, термометр.

Инструкция

1. Определение числа атомов в чистом веществе Взвесьте пример исследуемого вещества на точных весах, итог получите в граммах. Удостоверитесь, что оно состоит из одноатомных молекул. После этого, применяя таблицу Менделеева, обнаружьте молярную массу исследуемого вещества, выраженную в граммах на моль. Для этого обнаружьте элемент, соответствующий веществу, из которого состоит тело, и запишите его молекулярную массу. Она и будет равна молярной массе, выраженной в граммах на моль. Скажем, для железа (Fe) это 55,845 г/моль. Если же верно вестим изотоп, скажем сталь 55, то дозволено брать целое число, правда, чистые изотопы нередко радиоактивны. После этого массу вещества поделите на его молярную массу, а итог умножьте на 6,022*10^23. Это и будет число атомов в данной массе вещества.

2. Число атомов в трудном веществе Если вещество состоит из многоатомных молекул, скажем, вода, молекула которой состоит из одного атома кислорода и 2-х атомов водорода, сделайте следующую последовательность действий. С поддержкой весов обнаружьте массу примера. После этого запишите его химическую формулу, и с поддержкой таблицы Менделеева обнаружьте молярную массу всякого из атомов, из которых состоит молекула. В случае с водой это будет водород – 1 грамм на моль, и кислород – 16 грамм на моль. От того что водорода 2 атома, умножьте молярную массу на это число, в итоге получите всеобщую молярную массу 18 грамм на моль. После этого массу в граммах разделяем на молярную массу в граммах на моль и умножаем на 6,022*10^23. Итогом будет число молекул в веществе, это число умножьте на число атомов в одной молекуле (для воды оно равно 3).

3. Число атомов в смесях и сплавахЕсли вещество представляет собой смесь нескольких веществ с вестимыми массовыми долями, измерьте его всеобщую массу. После этого обнаружьте массы чистых веществ, умножив массу на соответствующие доли. Скажем, если бронза содержит 70% меди и 30 % олова, но для приобретения массы меди умножьте массу примера на 0,7, а для приобретения массы олова умножите массу примера на 0,3. Дальше действуйте, как описано в предыдущих пунктах.

4. Число атомов в газе Если газ находится в типичных условиях (давление 760 мм рт. ст. и температура 00С), определите объем этого газа геометрическими способами (скажем, дабы обнаружить объем газа в комнате, представляющей собой параллелепипед, перемножьте длину, ширину и высоту), выразив его в кубических метрах. Полученное число поделите на 0,0224 и умножьте на 6,022*10^23. Если молекула газа двухатомная, умножьте итог на 2.Если знамениты давление, объем и температура газа (давление измеряется манометром, а температура термометром), то обнаружьте произведение давления в Паскалях на объем в куб. метрах, поделите на значение температуры в Кельвинах, и число 8,31. Полученный итог умножьте на 6,022*10^23 и число атомов в молекуле газа.

Совет 2: Как определить число атомов

Вначале определите химический состав и агрегатное состояние вещества. Если изучается газ, измерьте его температуру, объем и давление либо разместите в типичные данные и измерьте только объем. Позже этого рассчитайте количество молекул и атомов . Для определения числа атомов в твердом теле либо жидкости обнаружьте их массу и молярную массу, а после этого количество молекул и атомов .

Вам понадобится

манометр, термометр, весы и таблица Менделеева, узнать непрерывную Авогадро.

Инструкция

1. Определение числа атомов в газеС поддержкой манометра и термометра измерьте давление в Паскалях и температуру газа в Кельвинах. После этого геометрически определите объем газа в помещении либо посудине в кубических метрах. Позже этого перемножьте значения давления и объема и поделите на числовое значение температуры и число 8,31. Полученный итог умножьте на непрерывную Авогадро, которая равна 6,022*10^23.Если температура газа составляет 273,15 Кельвин (00С), а давление 760 мм.рт.ст., что является типичными условиями, довольно измерить объем газа, в котором определяется количество частиц в кубических метрах, поделить его на число 0,224 и умножить на 6,022*10^23. При обоих методах, если молекула газа многоатомная, умножьте полученное число на количество атомов в молекулах.

2. Определение числа атомов в твердом теле либо жидкости из чистого веществаНайдите массу исследуемого тела в граммах. Позже этого в таблице Менделеева обнаружьте молекулярную массу данного чистого вещества, которая будет равна его молярной массе, выраженной в граммах на моль. После этого значение массы поделите на молярную массу и умножьте на 6,022*10^23.

3. Число атомов в веществе с многоатомными молекуламиУзнайте химическую формулу вещества. После этого измерьте его массу в граммах. С поддержкой таблицы Менделеева узнайте молярную массу всего из элементов, которые входят в конструкцию молекулы исследуемого вещества. Скажем, для поваренной соли это натрий и хлор. Если в формуле не один атом одного элемента, умножьте молярную массу на их количество . Позже этого сложите все получившиеся массы – получите молярную массу данного вещества. Поделите массу вещества на его молярную массу и умножьте на 6,022*10^23. Полученное число умножьте на всеобщее число атомов в молекуле.

4. Определение числа атомов в смеси веществЕсли есть смесь, раствор либо расплав нескольких веществ, то узнайте их массовые доли в нем. После этого обнаружьте массы этих веществ. Скажем, в 10 % растворе поваренной соли содержится еще 90 % воды. Обнаружьте массу раствора, позже чего эту массу умножьте на 0,1, дабы узнать массу поваренной соли и на 0,9, дабы узнать массу воды. Позже этого действуйте как в пункте для веществ с многоатомными молекулами, а итоги по соли и воде сложите.

Видео по теме

Совет 3: Как обнаружить число атомов

Изредка перед изыскателями встает такая задача: как определить число атомов того либо другого вещества? Изначально она может показаться экстраординарно трудной, чай число атомов даже в крошечном примере какого-нибудь вещества легко колоссальное. Как же их подсчитать?

Инструкция

1. Представим, вам нужно подсчитать число атомов в куске чистого металла – скажем, железа, меди либо даже золота. Да, представьте себя на месте великого ученого Архимеда, которому царь Гиерон дал вовсе другое поручение, сказав: «Знаешь, Архимед, бесполезно я подозревал своего ювелира в мошенничестве, корона-то оказалась из чистого золота! Нашему царскому величеству сейчас желательно знать, сколько в ней золотых атомов».

2. Подлинного Архимеда задача, безусловно, ввергла бы в ступор, хоть он и был гением. Ну а вы совладали бы с нею в два счета. Вначале нужно верно взвесить корону. Представим, она весила бы ровно 2 кг, то есть 2000 граммов. Потом по таблице Менделеева установите молярную массу золота (приблизительно 197 грамм/моль.) Для облегчения расчетов чуть-чуть округлите в крупную сторону – пускай будет 200 грамм/моль. Следственно, в злополучной короне ровно 10 молей золота. Ну а потом возьмите универсальное число Авогадро (6,022х1023), умножьте на 10 и с пиршеством отнесите итог царю Гиерону.

3. Ну а если нужно подсчитать число атомов газа? Задача чуть труднее, но тоже легкорешаемая. Нужно только с довольной точностью измерить температуру, объем и давление газа.

4. А потом воспользуйтесь классно приятелем уравнением Менделеева–Клапейрона: PV = MRT/m. Обратите внимание, что M/m является ничем другим, как числом молей данного газа, от того что M – его фактическая масса, а m – молярная.

5. Подставьте вестимые вам величины в дробь PV/RT, обнаруженный итог умножьте на универсальное число Авогадро (6,022*1023) и получите число атомов газа при заданном объеме, давлении и температуре.

6. А если требуется подсчитать число атомов в примере трудного вещества? И здесь нет ничего особенно сложного. Взвесьте пример, потом напишите его точную химическую формулу, с поддержкой Таблицы Менделеева уточните молярную массу всякого компонента и вычислите точную молярную массу этого трудного вещества (учтя при необходимости индексы элементов).

7. Ну а потом узнайте число молей в исследуемом примере (поделив массу примера на молярную массу) и умножьте полученный итог на величину числа Авогадро.

Совет 4: Как обнаружить число молекул в газе

Молекула – это электрически нейтральная частица, владеющая всеми химическими свойствами, присущими данному определенному веществу. В том числе и газам: кислороду, азоту, хлору и т.д. Как дозволено определить число молекул газа?

Инструкция

1. Если вам нужно подсчитать, сколько молекул кислорода содержится в 320 граммах этого газа при типичных условиях, раньше каждого, определите, какое число молей кислорода заключено в этом числе. По таблице Менделеева, дозволено увидеть, что округленная ядерная масса кислорода – 16 ядерных единиц. От того что молекула кислорода – двухатомная, масса молекулы составит 32 ядерные единицы. Следственно, число молей 320/32 = 10.

2. Дальше вам поможет универсальное число Авогадро, названное в честь ученого, предположившего, что равные объемы безупречных газов при непрерывных условиях содержат идентичные числа молекул. Оно обозначается символом N(A) и дюже огромно – примерно составляет 6,022*10(23). Умножьте это число на вычисленное число молей кислорода и вы узнаете, что желанное число молекул в 320 граммах кислорода – 6,022*10(24).

3. А если вам знаменито давление кислорода, а также объем, занимаемый им, и температура? Как вычислить число его молекул при таких данных? И здесь нет ничего трудного. Нужно лишь записать универсальное уравнение Менделеева-Клапейрона для совершенных газов:PV = RTM/m Где P – давление газа в паскалях, V – его объем в кубических метрах, R – универсальная газовая непрерывная, M – масса газа, а m – его молярная масса.

4. Cлегка преобразуя это уравнение, вы получите:M = PVm/RT

5. От того что у вас есть все нужные данные (давление, объем, температура заданы первоначально, R = 8,31, а молярная масса кислорода = 32 грамма/моль), вы элементарно обнаружите массу газа при данном объеме, давлении и температуре. А дальше задача решается верно так же, как и в вышеописанном примере: N(A)M/m. Произведя вычисления, вы узнаете, сколько молекул кислорода содержится при заданных условиях.

6. Дозволено еще больше упростить решение, от того что в полученной дроби N(A)PVm/RTm молярные массы сокращаются, и остается: N(A)PV/RT. Подставив в формулу знаменитые вам величины, вы получите результат.

Видео по теме

Полезный совет
Ни один настоящий газ (включая кислород), безусловно же, не является совершенным, следственно уравнение Менделеева-Клапейрона дозволено применять для расчетов лишь при условиях, не дюже крепко отличающихся от типичных.

Совет 5: Как обнаружить число моль

В химических процессах участвуют мельчайшие частицы вещества – атомы, молекулы, ионы, электроны. Число таких частиц даже в дюже малом числе исследуемого примера исключительно крупно. Для того дабы избежать математических расчетов с большими числами, была введена особая единица – моль .

Вам понадобится

– таблица Менделеева.

Инструкция

1. Моль – это количество вещества, содержащее в себе определенное число частиц (атомов, ионов, молекул), равное непрерывной Авогадро. Na = 6,02 Х 10 в 23 степени. Сама же непрерывная Авогадро определяется, как количество атомов, содержащееся в двенадцати граммах углерода.

2. Исходя из этого, дозволено рассчитать, какое количество молей содержится в веществе, если вам вестимо количество атомов либо молекул в нем. Данное значение нужно поделить на число Авогадро. К примеру, если в исследуемом примере имеется 12,04 х 10 в 23 степени молекул, то количество молей будет 2. Обозначается количество моль как n.

3. Молярная масса вещества (М) – это масса, которую имеет один моль этого вещества. Получить эти данные дозволено, пользуясь таблицей Менделеева. Для этого нужно сложить молярные массы всего элемента, рассматривая при этом имеющиеся показатели. К примеру, для метана CH4 молярная масса М будет равна 12 + 4 х 1 = 16. Измеряется данная величина в грамма, деленных на моль .

4. Для того дабы рассчитать моль , нужно помимо молярной массы знать и массу исследуемого примера. Последующие расчеты ведутся по формуле n = m/M, где m – масса вещества.

5. Если вы знаете концентрацию и объем раствора, дозволено обнаружить количество моль вещества, исходя из этих данных. Для этого вам нужно перемножить объем и концентрацию. Формула выглядит дальнейшим образом: n = c x V.

6. Если вы хотите высчитать количество молей, содержащихся в газе при типичных условиях (давлении, равном 101 325 Па, и температуре 273 К), вам нужно знать лишь объем газа. Формула в данном случае выглядит так: n = V/Vm. Vm – это молярный объем безупречного газа, непрерывная величина при типичных условиях. Равен молярный объем 22,4 литра/моль . Также нередко он измеряется в кубических дециметрах, деленных на моль .

Совет 6: Из чего состоит бронза

Бронза – металлический сплав, производимый на основе меди. При этом в качестве добавки к этому металлу при выплавке бронзы могут применяться разные металлы и другие компоненты.

Состав бронзы

Бронза – это обобщенное наименование группы металлических сплавов, всеобщей колляцией которых является применение меди в качестве основы для их изготовления. Во всех бронзовых сплавах медь играет основную роль, от того что ее доля в готовом материале традиционно составляет не менее 70%. Впрочем вследствие внесению добавок бронза приобретает добавочные свойства, скажем, становится не такой мягкой, как чистая медь. При этом в качестве добавок, то есть дополнительных компонентов бронзового сплава, изначально применялось олово, которое, однако, и по сегодняшний день остается особенно зачастую применяемым в этом качестве элементом.Такое широкое распространение именно оловянной бронзы стало следствием того, что данный вид сплава характеризуется высокой твердостью и прочностью, но при этом является касательно легкоплавким: температура его плавления составляет от 940 до 1140°C. Помимо того, дополнительным свойством оловянной бронзы, которое оказалось исключительно симпатичным для металлургической промышленности, оказалась невысокая степень ее усадки, достигаемой при плавке: она составляет лишь около 1%, что является гораздо больше низким показателем в сопоставлении с бронзой, изготовленной с использованием других добавок.Типичным рецептом оловянной бронзы является так называемая колокольная бронза, которая, как следует из наименования, применялась в том числе для изготовления колоколов. Он на 80% состоит из чистой меди, и еще на 20% – из олова. Впрочем в указанных пропорциях возможны незначительные колебания, величина которых не должна превышать 3%. Впрочем помимо олова в текущее время в качестве добавок к меди при производстве бронзы применяются и другие металлы. Так, существуют бронзовые сплавы, в которых для легирования используются алюминий, сталь, никель, кремний и другие металлы. При этом, впрочем, следует иметь в виду, что сплав меди с цинком не относится к категории бронзовых сплавов: для него существует особое наименование – латунь.

Использование бронзы

Одной из первых сфер, в которых бронза получила экстраординарно широкое распространение, стало производство оружия: изначально она использовалась в том числе для изготовления колюще-режущего оружия, впрочем после этого область ее использования сместилась в сторону оружия огнестрельного: скажем, вплотную до XIX столетия он служила основным материалом для производства пушек.Позднее областью применения бронзы стала предпочтительно культурная сфера. Так, оловянная бронза обширно использовалась для изготовления колоколов и других музыкальных инструментов. Помимо того, из нее изготавливались украшения, декоративные интерьерные элементы и сходственные изделия. Сегодня же бронза используется предпочтительно в машиностроении, где она служит материалом для изготовления деталей, испытывающих повышенную нагрузку в процессе эксплуатации.

Видео по теме

Обратите внимание!
Как обнаружить число атомов в веществе. Дабы обнаружить число атомов в веществе, определите, что это за вещество. После этого обнаружьте его массу и молярную массу. Позже чего отношение массы и молярной массы умножьте на число Авогадро, которое равно 6,022*1023. Вам потребуется.

Полезный совет
Способ основан на связи между ядерной (либо молекулярной) массой кристаллического вещества, его плотностью, числом Авогадро и некоторым показателем, тот, что определяют из расстояний между атомами в кристаллической решетке. Зная это число, дозволено разными методами, которые и были попробованы в 1908-1910 гг., обнаружить число N. Дозволено собрать ?-частицы в цилиндре Фарадея, измерить их заряд и, поделив его на число частиц, получить заряд всей из них; половина его дает нам элементарный заряд, по которому теснее определяется число N…

Источник

Примеры

Задачи на атомистику из реального ЕГЭ по химии 16 июля 2020 года

Как подсчитать количество атомов в наблюдаемой Вселенной?

Находим примерное количество атомов в наблюдаемой Вселенной

Складываем!

Простые задачи

Укажите число атомов водорода в одной формульной единице гидросульфита аммония NH4HSO3.

Рассчитайте химическое количество азота в порции простого вещества, содержащей 6,02∙1025 молекул.

Имеется сосуд, в котором содержится 8,428∙1022 молекул некоторого газа. Укажите объём сосуда (в литрах).

В каком объёме (л) бурого газа содержится столько же атомов, сколько и в аргоне объёмом 2 л (объёмы измерены при одинаковых условиях)?

Рассчитайте количество (моль) CO2, в котором содержится столько же атомов углерода, сколько их содержится в СО массой 1,4 г.

Рассчитайте количество (моль) атомов водорода в аммиаке, объёмом (н.у.) 32,48 л.

Укажите объём (л) порции метана СН4 (н.у.), в которой содержится 0,1 моль атомов углерода.

Рассчитайте объём оксида азота (IV) (л, н.у.), в котором содержится столько же атомов азота и кислорода в сумме, как и общее число атомов в азотной кислоте массой 56,7 г.

Рассчитайте массу (г) порции азотной кислоты, содержащей столько же атомов водорода, сколько в аммиаке объёмом 3,36 л (н.у.).

Укажите число атомов водорода в образце дигидата ацетата цинка ((CH3COO)2Zn∙2H2O) массой 131,4 г.

Вычислите число атомов в образце фтора (н.у.) объёмом 30,24 дм3.

Укажите количество (моль) оксида серы (VI), содержащего столько же атомов кислорода, как и в оксиде серы (IV) массой 76,8 г.

Вычислите число атомов азота в порции гидросульфата аммония массой 16,1.

Рассчитайте массу (г) соли Na2S, содержащей столько же атомов серы, сколько их содержится в сероводороде массой 48,96 г.

Укажите число моль воды в 1 моль кристаллогидрата сульфата натрия с Mr равной 322.

Каков объём кислорода (л, н.у.), содержащего столько же атомов кислорода, сколько их содержится в алебастре массой 87 г?

Рассчитайте количество (моль) ионов в навеске селенида калия массой 39,25.

В порции газа массой 26,4 г содержится 3,612∙1023 молекул. Укажите относительную плотность этого газа по водороду.

Вычислите количество (моль) всех анионов, содержащихся в Ca3(PO4)2 массой 372 г.

Какое число электронов содержится в образце массой 6,4 г, состоящем из нуклида меди-64?

Задачи средней сложности

Какую массу (г) гидросульфата аммония надо добавить к гидросульфиту натрия массой 15,6 г для получения смеси, содержащей равное число атомов водорода и кислорода?

Какую массу (г) сульфата натрия следует добавить к сульфиду натрия массой 3,9 г, чтобы в полученной смеси массовая доля натрия стала равной 51,9%?

В смеси оксида железа (II) и оксида железа (III) на 4 атома железа приходится 5 атомов кислорода. Вычислите массовую долю (%) оксида железа (II) в такой смеси.

Газовая смесь содержит 6,02∙1022 молекул и имеет массу 2,3 г. Укажите относительную плотность этой газовой смеси по кислороду.

Сложные задачи

Укажите число электронов, переходящих к окислителю от восстановителя при полном разложении нитрата хрома и нитрита аммония общим химическим количеством 0,2 моль.

Задачи на удобрения

Задачи из реального ЕГЭ 2020 на атомистику

Совет 1: Как обнаружить число атомов в веществе

Инструкция

Совет 2: Как определить число атомов

Инструкция

Совет 3: Как обнаружить число атомов

Инструкция

Совет 4: Как обнаружить число молекул в газе

Инструкция

Совет 5: Как обнаружить число моль

Инструкция

Совет 6: Из чего состоит бронза

Состав бронзы

Использование бронзы

Укажите число атомов водорода в одной формульной единице гидросульфита аммония NH₄HSO₃.

Рассчитайте химическое количество азота в порции простого вещества, содержащей 6,02∙10²⁵ молекул.

Имеется сосуд, в котором содержится 8,428∙10²² молекул некоторого газа. Укажите объём сосуда (в литрах).

Рассчитайте количество (моль) CO₂, в котором содержится столько же атомов углерода, сколько их содержится в СО массой 1,4 г.

Укажите объём (л) порции метана СН₄ (н.у.), в которой содержится 0,1 моль атомов углерода.

Укажите число атомов водорода в образце дигидата ацетата цинка ((CH₃COO)₂Zn∙2H₂O) массой 131,4 г.

Вычислите число атомов в образце фтора (н.у.) объёмом 30,24 дм³.

Рассчитайте массу (г) соли Na₂S, содержащей столько же атомов серы, сколько их содержится в сероводороде массой 48,96 г.

Вычислите количество (моль) всех анионов, содержащихся в Ca₃(PO₄)₂ массой 372 г.

Газовая смесь содержит 6,02∙10²² молекул и имеет массу 2,3 г. Укажите относительную плотность этой газовой смеси по кислороду.