Номер 262, страница 44 - гдз по химии 11 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

262. Электронная формула внешнего электронного слоя атома $3s^23p^5$. Рассчитайте объём (н. у.), который займёт простое вещество массой 3,55 г, образованное данным химическим элементом.

Дано:

Электронная формула внешнего слоя: $3s^23p^5$

Масса простого вещества: $m = 3,55$ г

Условия: нормальные (н. у.)

Найти:

Объем простого вещества $V$ (н. у.)

Решение:

Сначала определим химический элемент по его электронной формуле. Электронная конфигурация внешнего слоя $3s^23p^5$ означает, что элемент находится в 3-м периоде периодической системы (главное квантовое число $n=3$). На внешнем уровне находится $2+5=7$ электронов, следовательно, элемент расположен в VIIA группе (17-й группе). Этим элементом является хлор (Cl).

Простое вещество, образованное хлором, при нормальных условиях (н. у.) является газом, состоящим из двухатомных молекул. Его химическая формула — $Cl_2$.

Рассчитаем молярную массу молекулы хлора $Cl_2$. Относительная атомная масса хлора $Ar(Cl) \approx 35,5$. Молярная масса $M(Cl_2)$ будет равна: $M(Cl_2) = 2 \cdot 35,5 \text{ г/моль} = 71 \text{ г/моль}$.

Далее найдем количество вещества $\nu$ (число молей) хлора $Cl_2$ в 3,55 г, используя формулу $\nu = \frac{m}{M}$: $\nu(Cl_2) = \frac{3,55 \text{ г}}{71 \text{ г/моль}} = 0,05 \text{ моль}$.

Объем газа при нормальных условиях можно рассчитать, зная его количество вещества. Молярный объем любого газа при н. у. ($V_m$) составляет 22,4 л/моль. Объем $V$ вычисляется по формуле $V = \nu \cdot V_m$: $V(Cl_2) = 0,05 \text{ моль} \cdot 22,4 \text{ л/моль} = 1,12 \text{ л}$.

Ответ: объём, который займёт простое вещество массой 3,55 г, составляет 1,12 л.