Номер 3, страница 117 - гдз по химии 8 класс учебник Шиманович, Красицкий

3. В результате сгорания метана в кислороде был получен углекислый газ объемом $5,6 \text{ дм}^3$ (н. у.). Рассчитайте массу воды, образовавшейся в результате данной реакции.

Дано:

$V(CO_2) = 5,6 \text{ дм}^3$ (н. у.)

Найти:

$m(H_2O) - ?$

Решение:

Сначала запишем сбалансированное уравнение реакции горения метана ($CH_4$) в кислороде с образованием углекислого газа ($CO_2$) и воды ($H_2O$).

$CH_4 + 2O_2 \rightarrow CO_2 + 2H_2O$

Далее, зная объем углекислого газа, найдем его количество вещества ($n$). Поскольку газ находится при нормальных условиях (н. у.), для расчетов используем молярный объем газов $V_m = 22,4 \text{ дм}^3/\text{моль}$.

$n(CO_2) = \frac{V(CO_2)}{V_m} = \frac{5,6 \text{ дм}^3}{22,4 \text{ дм}^3/\text{моль}} = 0,25 \text{ моль}$

Используя уравнение реакции, определим количество вещества воды ($H_2O$), которое образовалось. Согласно стехиометрическим коэффициентам, при образовании 1 моль $CO_2$ образуется 2 моль $H_2O$. Следовательно, их количества соотносятся как 1:2.

$\frac{n(CO_2)}{1} = \frac{n(H_2O)}{2}$

$n(H_2O) = 2 \times n(CO_2) = 2 \times 0,25 \text{ моль} = 0,5 \text{ моль}$

Для вычисления массы воды необходимо рассчитать ее молярную массу $M(H_2O)$.

$M(H_2O) = 2 \times Ar(H) + Ar(O) = 2 \times 1 + 16 = 18 \text{ г/моль}$

Наконец, находим массу образовавшейся воды, умножая ее количество вещества на молярную массу.

$m(H_2O) = n(H_2O) \times M(H_2O) = 0,5 \text{ моль} \times 18 \text{ г/моль} = 9 \text{ г}$

Ответ: масса образовавшейся воды равна 9 г.