Учащиеся Артём, Олег и Ира проводили опыты на занятиях химического кружка. Ира взяла для опытов две пробирки и насыпала в них следующие соли: хлорид натрия и хлорид калия.
Пробирки остались неподписанными и перепутались.
Артём предложил различить соли по цвету пламени и принёс спиртовку.
Олег с ним не согласился и сказал, что цвет пламени при горении этих веществ различаться не будет.
Изменится ли цвет пламени? Как можно различить соли? Аргументируйте ответ.
Мольная масса серной кислоты (H2SO4) равна сумме массы атомов всех элементов в молекуле. В таблице Менделеева для серы (S) молярная масса равна 32.06 г/моль, а для кислорода (O) - 16.00 г/моль, а для водорода (H) - 1.008 г/моль. Таким образом:
Молярная масса H2SO4 = (2 * молярная масса H) + молярная масса S + (4 * молярная масса O)
= (2 * 1.008 г/моль) + 32.06 г/моль + (4 * 16.00 г/моль)
= 2.016 г/моль + 32.06 г/моль + 64.00 г/моль
= 98.076 г/моль
Теперь мы можем вычислить количество вещества серной кислоты в данном растворе, используя формулу:
Количество вещества (в молях) = масса / молярная масса
где масса - это масса раствора, а молярная масса - это масса одного мольного эквивалента вещества.
Масса раствора можно вычислить, умножив плотность раствора на его объем:
Масса = плотность * объем
= 1.140 г/см³ * 1000 см³
= 1140 г
Теперь мы можем найти количество вещества:
Количество вещества = масса / молярная масса
= 1140 г / 98.076 г/моль
≈ 11.63 моль
Так как в молекуле серной кислоты имеются 2 атома водорода, 1 атом серы и 4 атома кислорода, то:
- Количество протонов равно количеству водородных атомов, т.е. 2 * количество вещества
- Количество нейтронов можно вычислить из разности массы молекулы и количества протонов
- Количество электронов равно количеству протонов, так как атом электрически нейтрален.
Подставляя значения, получим:
Количество протонов = 2 * 11.63 ≈ 23
Масса одной молекулы серной кислоты ≈ 98.076 г/моль
Масса всех протонов в данном растворе ≈ 23 * 1.008 г/моль
Количество нейтронов = ( 98.076 г/моль - 23 * 1.008 г/моль ) / (32.06 г/моль + 16.00 г/моль)
≈ 66
Количество электронов = количество протонов = 23
Итак, в 1 л 20%-ной серной кислоты содержится примерно 23 протона, 66 нейтронов и 23 электрона.
2. Чтобы решить эту задачу, сначала мы должны определить количество радиоактивного изотопа калия-40 в одном банане. Массовая доля изотопа калия-40 равна 0.0117%, а масса одного банана составляет 150 г.
Масса радиоактивного изотопа калия = (масса банана) * (массовая доля изотопа калия-40/100)
= 150 г * 0.0117/100
≈ 0.01755 г
Затем нам нужно найти количество вещества радиоактивного калия-40 в банане, используя его молярную массу:
Количество вещества = масса / молярная масса
= 0.01755 г / (39.0983 г/моль)
≈ 0.000448 моль
Теперь нам нужно вычислить количество радиоактивных распадов в одном банане за секунду. Для этого нужно использовать формулу:
Количество радиоактивных распадов = (Количество вещества * Авогадро число) / период полураспада
≈ (0.000448 моль * 6.022 *10^23) / (1.248 * 10^9 лет * 365 дней * 24 часа * 3600 секунд)
≈ 9.93 * 10^8 раз/сек
Итак, в одном банане происходит примерно 9.93 * 10^8 радиоактивных распадов в секунду.
3. Для решения этой задачи нужно знать соотношение стоимости палладия и золота и золота и серебра, а также найти массу 1000 атомов палладия.
Пусть стоимость 1 г палладия равна X единицам, а стоимость 1 г золота равна 2X единицам.
Тогда стоимость 1 атома золота будет равна стоимости 1 г золота, деленной на массу 1 г золота:
Стоимость 1 атома золота = (2X единицы) / (масса 1 атома золота)
Аналогично, стоимость 1 атома серебра будет равна стоимости 1 г серебра, деленной на массу 1 г серебра:
Стоимость 1 атома серебра = Y единицы / (масса 1 атома серебра)
Теперь нам нужно определить соотношение стоимости золота и серебра:
Соотношение стоимости золота и серебра = [Стоимость 1 атома золота] / [Стоимость 1 атома серебра]
= (2X единицы) / (Y единицы)
Итак, 1 атом золота дороже, чем 1 атом серебра в (2X / Y) раз.
Чтобы найти массу 1000 атомов палладия, нужно знать массу одного атома палладия, которая примерно равна его атомной массе. В таблице Менделеева для палладия (Pd) молярная масса равна 106.4 г/моль. Поэтому масса одного атома палладия будет равна (106.4 г/моль) / (6.022 * 10^23 атома/моль). Таким образом:
Масса 1000 атомов палладия = (масса одного атома палладия) * 1000
≈ [(106.4 г/моль) / (6.022 * 10^23 атома/моль)] * 1000
≈ 1.768 * 10^-20 г
Итак, масса 1000 атомов палладия
2) Степени окисления серы в каждом из соединений равны:
- CaSO4: Са - 2, О - 2, С - 6, атом серы имеет окислительное состояние +6.
- H2SO4: H - 2, O - 2, атом серы имеет окислительное состояние +6.
- H2SO3: H - 2, O - 2, атом серы имеет окислительное состояние +4.
3) Характеристика серы - существует на Земле одновременно в трех агрегатных состояниях: твердом, жидком и газообразном. Описание: Сера может быть найдена в виде кристаллического твердого вещества, жидкого при некоторых условиях и газообразного вещества в некоторых процессах или при повышенной температуре.
4) Только концентрированная серная кислота реагирует со всеми веществами ряда:
- MgCO3, MgO, BaCl2
5) Характеристика серы - имеет характерный запах. Описание: Сера обладает характерным запахом, который можно ощутить при взаимодействии с некоторыми веществами или при ее нагревании.
6) Оксиду серы(IV) характерны следующие свойства:
- Взаимодействие с основными оксидами с образованием соли
- Образование серной кислоты при взаимодействии с водой и восстановление других веществ.
7) Только концентрированная серная кислота реагирует со всеми веществами ряда:
- Cu(NO3)2, CO, Au