Относительная плотность газов

Плотность вещества и относительная плотность вещества – две разные величины. Если плотность вещества показывает, во сколько раз масса вещества отличается от его объема, то относительная плотность показывает, во сколько раз одно вещество тяжелее или легче другого, с которым сравнивают вещество.

Представим, что имеются два газа А и Б. Плотности этих газов могут быть выражены

так:

 

;

r (А) = M(А)

V m

.

r (Б) = M(Б)

V m

Для того, чтобы определить во сколько раз газ А легче или тяжелее газа Б, разделим значения плотностей этих газов друг на друга:

r(А)

M(А)/V m

m

r(Б) = M(Б)/V

C учетом сокращения молярного объема в числителе и знаменателе, получим:

r(А)

М(А)

r (Б) = M(Б)

Отношение плотности одного газа к другому и называют относительной плотностью газа. Другими словами, относительная плотность показывает, во сколько раз плотность газа А больше или меньше плотности газа Б.

r (А)

Значение

 

r (Б)

принято  обозначать  символом   D.  Таким  образом,  относительная

плотность газа определяется делением молярной массы газа, плотность которого рассчитывают, на молярную массу газа, относительно которого рассчитывают плотность:

                                                                      

Обратите внимание, что при делении одной молярной массы на другую единицы измерения молярных масс, г/моль, сокращаются! Относительная плотность газов – величина безразмерная.

Например, если требуется рассчитать относительную плотность углекислого газа по кислороду, необходимо молярную массу углекислого газа (газ, плотность которого рассчитывают), разделить на молярную массу кислорода (газ, по которому рассчитывают плотность). Обозначают следующим образом:

M(CO2)

44 г/моль

DO2 (CO2) =

=               = 1,375.

M(O2)  32 г/моль

Полученное значение относительной  плотности указывает на то, что 1 моль

углекислого газа в 1,375 раз тяжелее 1 моль кислорода.

Умножив молярную массу газа, по которому выражена относительная плотность, на значение     относительной     плотности

определяем молярную массу газа, плотность которого была рассчитана – это третье следствие из закона Авогадро:

                                                            

Например, относительная плотность некоторого неизвестного газа по водороду равна

16. Определим молярную массу этого газа. Для этого умножим значение молярной массы водорода на значение относительной плотности:

M(Б) = 16∙2  г

Моль

Г.

моль

По значению молярной массы – 32 г/моль, несложно догадаться, что неизвестный газ – кислород.

Обратите внимание, что часто необходимо рассчитывать относительную плотность газов по воздуху. Воздух – это смесь газов; вам известно, что основными компонентами воздуха являются кислород и азот. Молярную массу воздуха принято считать равной 29 г/моль!

                 

Чтобы определить, легче ли или тяжелее воздуха газ, необходимо сравнить молярные массы газов. Представим, что есть два воздушных шарика. Один из них заполнен гелием, второй  –  хлором.  Отпустим  оба  шарика.

Шарик  с  гелием  сразу  же  взлетит  вверх. Шарик,             наполненный хлором, быстро опустится  вниз.  Значит,  гелий  легче  воздуха,  а хлор – тяжелее.

 

 

Дано: Н2

Примеры решения задач

Задача 1. Определите относительную плотность водорода по кислороду.

Решение:

Для решения этой задачи воспользуемся формулой:

DO2(H2) –?

M(A)

D =

M(Б)

Газ А – газ, плотность которого рассчитывают, т.е. H2, газ Б – газ, по которому рассчитывают плотность газа А, т.е. O2.

Рассчитаем молярные массы газов:

М(H2) = Mr(H2) = 2 г/моль; M(О2) = Mr(О2) = 32 г/моль.

Теперь подставим значения молярных масс в формулу:

M(Н2) =   2 г/моль = 0,0625.

 

Ответ: 0,0625.

M(О2)

32 г/моль

Задача 2.   Относительная  плотность  паров  ртути  по  воздуху  равна  6,92.  Определите состав молекул ртути в парах.

Решение:

Обозначим формулу молекулы как Hgx, где х – количество атомов ртути. Зная  относительную  плотность  вещества,  можем  найти  его  молярную массу по формуле:

М(А) = D·М(Б)

В задаче плотность паров ртути выражена по воздуху, молярная масса воздуха равна 29 г/моль.

M(Hg) = D·M(возд.) = 6,92·29 г/моль = 200,68 г/моль Обратимся к Периодической Системе элементов, в ней указана атомная масса  химических  элементов,  т.е.  относительная  масса  одного  атома. Найдем химический элемент ртуть, который образует простое вещество ртуть, относительная масса одного атома – 200,6.

Значит, пары ртути имеет атомное строение, так как молекула не может состоять из одного атома.

Ответ: ртуть в парах существует в виде отдельных атомов.

Подведем итоги

Вопросы, упражнения и задачи

Определите относительную  плотность  кислорода  по:  а) хлору;  б) воздуху;  в) гелию; г) водороду.

Относительная плотность газа по воздуху равна 2. Чему равна молярная масса этого газа?

Относительная плотность газа по гелию равна 0,5. Определите молярную массу газа.

Относительная плотность паров цинка по водороду при 1400°С приблизительно равна

33. Найдите формулу цинка при данной температуре.

Относительная плотность паров белого фосфора по водороду равна 62. Найдите формулу белого фосфора.

Соединение содержит атомов водорода в 2 раза больше, чем атомов углерода. Его относительная плотность по водороду равна 14. Найдите формулу соединения.

Определите относительную атомную массу четырехвалентного элемента, если известно, что пары его соединения с хлором в 77 раз тяжелее водорода, а соединения с бромом

– в 166 раз тяжелее водорода.

При действии хлора на олово образуется хлорид олова, молекула которого состоит из 5 атомов. Зная, что относительная плотность паров хлорида олова по водороду – около 130, найдите его формулу.

Может ли существовать соединение серы, пары которого легче воздуха? Дайте обоснованный ответ.

Какова химическая формула оксида углерода, имеющего такую же плотность, как у азота?

Плотность газа при н.у. составляет 3,615 г/л. Определите молярную массу газа и его плотность по водороду и по воздуху.

Для заполнения воздушных шаров используют газы, относительная плотность которых по воздуху менее единицы. Из перечня формул газов укажите пригодные для заполнения шаров газы: O2, H2, He, Cl2, CO2, N2, SO2.

Юный химик изучал способы получения газов: азота N2, оксида азота (IV) NО2, сероводорода H2S, хлора Сl2, аммиака NH3. При получении каких из них вы посоветуете ему держать пробирку-приемник дном вверх? Подтвердите свой совет расчетами.

Почему теплый воздух собирается под потолком, а вблизи пола воздух холодный?

Определите относительную молекулярную массу газа, который: а) в 16 раз тяжелее гелия;

б) в 2 раза легче кислорода.

Определите формулу оксида серы, если он в два раза тяжелее кислорода. Определите относительную плотность данного оксида серы по метану CH4.

Определите молярную массу газа, плотность которого 1,25 г/л.

Определите плотность оксида азота (II) и его относительную плотность по воздуху.

Определите плотность оксида азота (IV) и его относительную плотность по воздуху.

Плотность  гелия  (в  пересчете  на  н.у.)  0,178 г/л.  Вычислите,  исходя  из  этого,  массу 1 моль гелия.

Можно ли получить смесь большей плотности, чем воздух, из: а) азота и оксида углерода (II); б) гелия и углекислого газа; в) аргона и азота? При каком молярном отношении газов, упомянутых в пункте в), получится смесь, по плотности равная воздуху?

Рассчитайте  относительную  плотность  по  водороду  соединения,  молекула  которого состоит из одного атома углерода, одного атом кислорода и двух атомов хлора.

В газообразной смеси из азота и кислорода на одну молекулу азота приходится четыре молекулы кислорода. Вычислите относительную плотность смеси по водороду.

Относительная плотность газа по воздуху равна 1,517. Вычислите, какому количеству вещества отвечают 11 г этого газа.

Газ, образующийся из серы и кислорода, имеет относительную плотность по водороду

32. Найдите его молекулярную формулу.

 

Блокнот эрудита

93. МАРИЯ СКЛОДОВСКАЯ-КЮРИ (1867–1934)

ü Нобелевская премия по физике, 1903 г. (совместно с Анри Беккерелем и Пьером Кюри)

ü Нобелевская премия по химии, 1911 г.

Французский физик Мария Склодовская-Кюри (урожденная Мария Склодовская) родилась в Варшаве (Польша). Она была младшей из пяти детей в семье Владислава и Брониславы Склодовских. Мария воспитывалась в семье, где занятия наукой пользовались уважением. Ее отец преподавал физику в гимназии, а мать, пока не заболела туберкулезом, была директором гимназии. Мать Марии умерла, когда девочке было одиннадцать лет.

Мария Склодовская блестяще училась и в начальной, и в средней школе. Еще в юном возрасте она ощутила притягательную

силу  науки  и  работала  лаборантом  в  химической  лаборатории своего двоюродного брата.

Рисунок 191. Мария Склодовская-Кюри

Выросшая при русском правлении (Польша в то время была разделена между Россией, Германией и Австро-Венгрией), Склодовская-Кюри принимала активное участие в движении молодых интеллектуалов и антиклерикальных польских националистов.

Хотя большую часть своей жизни Склодовская-Кюри провела во Франции, она навсегда сохранила преданность делу борьбы за польскую независимость.

На пути к осуществлению мечты Марии Склодовской о высшем образовании стояли два препятствия: бедность семьи и запрет на прием женщин в Варшавский университет. Мария и ее сестра Броня разработали план: Мария в течение пяти лет будет работать гувернанткой, чтобы дать возможность сестре окончить медицинский институт, после чего Броня должна взять на себя расходы на высшее образование сестры. Броня получила медицинское образование в Париже и, став врачом, пригласила к себе Марию. Покинув Польшу в 1891 г., Мария поступила на факультет естественных наук Парижского университета  (Сорбонны). В  1893 г.,  закончив  курс  первой,  Мария  получила  степень

лиценциата по физике Сорбонны (эквивалентную степени магистра). Через год она стала лиценциатом и по математике.

В том же 1894 г. в доме одного польского физика-эмигранта Мария Склодовская встретила Пьера Кюри. Пьер был руководителем лаборатории при Муниципальной школе промышленной физики и химии. К тому времени он провел важные исследования по физике кристаллов и зависимости магнитных свойств веществ от температуры. Мария занималась исследованием намагниченности стали, и ее польский друг надеялся, что Пьер сможет предоставить Марии возможность поработать в своей лаборатории. Сблизившись сначала на почве увлечения физикой, Мария и Пьер через год вступили в брак. Это произошло вскоре после того, как Пьер защитил докторскую диссертацию. Их дочь Ирен (Ирен Жолио-Кюри) родилась в сентябре 1897 г. Через три месяца Мария Кюри завершила свое исследование по магнетизму и начала искать тему для диссертации.

В 1896 г. Анри Беккерель обнаружил, что урановые соединения испускают глубоко проникающее излучение. В отличие от рентгеновского, открытого в 1895 г. Вильгельмом Рёнтгеном, излучение Беккереля было не результатом возбуждения от внешнего источника энергии, например светом, а внутренним свойством самого урана. Очарованная этим загадочным явлением и привлекаемая перспективой положить начало новой области исследований, Кюри решила заняться изучением этого излучения, которое она впоследствии назвала радиоактивностью. Приступив к работе в начале 1898 г., она прежде всего попыталась установить, существуют ли другие вещества, кроме соединений урана, которые испускают открытые Беккерелем лучи. Поскольку Беккерель заметил, что в присутствии соединений урана воздух становится электропроводным, Кюри измеряла электропроводность вблизи образцов других веществ, используя несколько точных приборов, разработанных и построенных Пьером Кюри и его братом Жаком. Она пришла к выводу о том, что из известных элементов радиоактивны только уран, торий и их соединения. Однако вскоре Кюри совершила гораздо более важное открытие: урановая руда, известная под названием урановой смоляной обманки, испускает более сильное излучение Беккереля, чем соединения урана и тория, и по крайней мере в четыре раза более сильное, чем чистый уран. Кюри высказала предположение, что в урановой смоляной обманке содержится еще не открытый и сильно радиоактивный элемент. Весной 1898 г. она сообщила о своей гипотезе и о результатах экспериментов Французской академии наук.

Затем супруги Кюри попытались выделить новый элемент. Пьер отложил свои собственные исследования по физике кристаллов, чтобы помочь Марии. Обрабатывая урановую руду кислотами и сероводородом, они разделили ее на известные компоненты. Исследуя каждую из компонент, ими было установлено, что сильной радиоактивностью обладают только две из них, содержащие элементы висмут и барий. Поскольку открытое Беккерелем излучение не было характерным ни для висмута, ни для бария, они заключили, что эти порции вещества содержат один или несколько ранее неизвестных элементов. В июле и декабре 1898 г. Мария и Пьер Кюри объявили об открытии двух новых элементов, которые были названы ими полонием (в честь Польши – родины Марии) и радием.

Поскольку Кюри не выделили ни один из этих элементов, они не могли представить химикам решающего доказательства их существования. И супруги Кюри приступили к весьма нелегкой задаче – экстрагированию двух новых элементов из урановой смоляной обманки. Они установили, что вещества, которые им предстоит найти, составляют лишь одну миллионную часть урановой смоляной обманки. Чтобы экстрагировать их в измеримых количествах, исследователям необходимо было переработать огромные количества руды. В течение последующих четырех лет Кюри работали в примитивных и вредных для здоровья условиях.  Они  занимались  химическим  разделением  в  больших  чанах,  установленных  в

дырявом, продуваемом всеми ветрами сарае. Анализы веществ им приходилось производить в крохотной, плохо оборудованной лаборатории Муниципальной школы. В этот трудный, но увлекательный период жалованья Пьера не хватало, чтобы содержать семью. Несмотря на то, что интенсивные исследования и маленький ребенок занимали почти все ее время, Мария в 1900 г. начала преподавать физику в Севре, в Эколь Нормаль Сюперьёр, учебном заведении, готовившем учителей средней школы. Овдовевший отец Пьера переехал к Кюри и помогал присматривать за Ирен.

В сентябре 1902 г. Кюри объявили о том, что им удалось выделить одну десятую грамма хлорида радия из нескольких тонн урановой смоляной обманки. Выделить полоний им не удалось, так как тот оказался продуктом распада радия. Анализируя соединение, Мария установила, что атомная масса радия равна 225. Соль радия испускала голубоватое свечение и тепло. Это фантастическое вещество привлекло внимание всего мира. Признание и награды за его открытие пришли к супругам Кюри почти сразу.

Завершив исследования, Мария наконец написала свою докторскую диссертацию. Работа называлась «Исследования радиоактивных веществ» и была представлена Сорбонне в июне 1903 г. В нее вошло огромное количество наблюдений радиоактивности, сделанных Марией и Пьером Кюри во время поиска полония и радия. По мнению комитета, присудившего Кюри научную степень, ее работа явилась величайшим вкладом, когда-либо внесенным в науку докторской диссертацией.

В декабре 1903 г. Шведская королевская академия наук присудила Нобелевскую премию по физике Беккерелю и супругам Кюри. Мария и Пьер Кюри получили половину награды «в знак признания... их совместных исследований явлений радиации, открытых профессором Анри Беккерелем». Кюри стала первой женщиной, удостоенной Нобелевской премии. И Мария, и Пьер Кюри были больны и не могли ехать в Стокгольм на церемонию вручения премии. Они получили ее летом следующего года.

Еще до того, как супруги Кюри завершили свои исследования, их работы побудили других физиков также заняться изучением радиоактивности. В 1903 г. Эрнест Резерфорд и Фредерик Содди выдвинули теорию, согласно которой радиоактивные излучения возникают при распаде атомных ядер. При распаде радиоактивные элементы претерпевают трансмутацию – превращение в другие элементы. Кюри не без колебаний приняла эту теорию, так как распад урана, тория и радия происходит настолько медленно, что в своих экспериментах ей не приходилось его наблюдать. (Правда, имелись данные о распаде полония, но поведение этого элемента Кюри считала нетипичным). Все же в 1906 г. она согласилась принять теорию Резерфорда-Содди как наиболее правдоподобное объяснение радиоактивности. Именно Кюри ввела термины распад и трансмутация.

Супруги Кюри отметили действие радия на человеческий организм (как и Анри Беккерель, они получили ожоги, прежде чем поняли опасность обращения с радиоактивными веществами) и высказали предположение, что радий может быть использован для лечения опухолей. Терапевтическое значение радия было признано почти сразу, и цены на радиевые источники резко поднялись. Однако Кюри отказались патентовать экстракционный процесс и использовать результаты своих исследований в любых коммерческих целях. По их мнению, извлечение коммерческих выгод не соответствовало духу науки, идее свободного доступа к знанию. Несмотря на это, финансовое положение супругов Кюри улучшилось, так как Нобелевская премия и другие награды принесли им определенный достаток. В октябре 1904 г. Пьер был назначен профессором физики в Сорбонне, а месяц спустя Мария стала официально именоваться заведующей его лабораторией. В декабре у них родилась вторая дочь, Ева, которая впоследствии стала концертирующей пианисткой и биографом своей матери.

Мари черпала силы в признании ее научных достижений, любимой работе, любви и поддержке Пьера. Как она сама признавалась: «Я обрела в браке все, о чем могла мечтать в момент заключения нашего союза, и даже больше того». Но в апреле 1906 г. Пьер погиб в уличной катастрофе. Лишившись ближайшего друга и товарища по работе, Мари ушла в себя. Однако она нашла в себе силы продолжать работу. В мае, после того как Мари отказалась от пенсии, назначенной министерством общественного образования, факультетский совет Сорбонны назначил ее на кафедру физики, которую прежде возглавлял ее муж. Когда через шесть месяцев Кюри прочитала свою первую лекцию, она стала первой женщиной – преподавателем Сорбонны.

В лаборатории Кюри сосредоточила свои усилия на выделении чистого металлического радия, а не его соединений. В 1910 г. ей удалось в сотрудничестве с Андре Дебьерном получить это  вещество  и  тем  самым  завершить  цикл  исследований,  начатый 12 лет назад. Она убедительно доказала, что радий является химическим элементом. Кюри разработала метод измерения радиоактивных эманаций и приготовила для Международного бюро мер и весов первый международный эталон радия – чистый образец хлорида радия, с которым надлежало сравнивать все остальные источники.

В конце 1910 г. по настоянию многих ученых кандидатура Кюри была выдвинута на выборах в одно из наиболее престижных научных обществ – Французскую академию наук. Пьер Кюри был избран в нее лишь за год до своей смерти. За всю историю Французской академии наук ни одна женщина не была ее членом, поэтому выдвижение кандидатуры Кюри привело к жестокой схватке между сторонниками и противниками этого шага. После нескольких месяцев оскорбительной полемики в январе 1911 г. кандидатура Кюри была отвергнута на выборах большинством в один голос.

Через несколько месяцев Шведская королевская академия наук присудила Кюри Нобелевскую премию по химии «за выдающиеся заслуги в развитии химии: открытие элементов радия и полония, выделение радия и изучение природы и соединений этого замечательного элемента». Кюри стала первым дважды лауреатом Нобелевской премии. Представляя нового лауреата, Э.В. Дальгрен отметил, что «исследование радия привело в последние годы к рождению новой области науки – радиологии, уже завладевшей собственными институтами и журналами».

Незадолго до начала первой мировой войны Парижский университет и Пастеровский институт учредили Радиевый институт для исследований радиоактивности. Кюри была назначена директором отделения фундаментальных исследований и медицинского применения радиоактивности. Во время войны она обучала военных медиков применению радиологии, например, обнаружению с помощью рентгеновских лучей шрапнели в теле раненого. В прифронтовой зоне Кюри помогала создавать радиологические установки, снабжать пункты первой помощи переносными рентгеновскими аппаратами. Накопленный опыт она обобщила в монографии «Радиология и война» в 1920 г.

После войны Кюри возвратилась в Радиевый институт. В последние годы своей жизни она руководила работами студентов и активно способствовала применению радиологии в медицине. Она написала биографию Пьера Кюри, которая была опубликована в 1923 г. Периодически Кюри совершала поездки в Польшу, которая в конце войны обрела независимость. Там она консультировала польских исследователей. В 1921 г. вместе с дочерьми Кюри посетила Соединенные Штаты, чтобы принять в дар 1 грамм радия для продолжения опытов. Во время своего второго визита в США (1929) она получила пожертвование, на которое приобрела еще грамм радия для терапевтического использования в одном из варшавских госпиталей. Но вследствие многолетней работы с радием ее здоровье стало заметно ухудшаться.

Кюри скончалась 4 июля 1934 г. от лейкемии в небольшой больнице местечка Санселлемоз во французских Альпах.

Величайшим достоинством Кюри как ученого было ее несгибаемое упорство в преодолении трудностей: поставив перед собой проблему, она не успокаивалась до тех пор, пока ей не удавалось найти решение. Тихая, скромная женщина, которой досаждала ее слава, Кюри сохраняла непоколебимую верность идеалам, в которые она верила, и людям, о которых она заботилась. После смерти мужа она оставалась нежной и преданной матерью для двух своих дочерей.

Помимо двух Нобелевских премий, Кюри была удостоена медали  Бертло Французской академии наук (1902), медали Дэви Лондонского королевского общества (1903) и медали Эллиота Крессона Франклиновского института (1909). Она была членом 85 научных обществ всего мира, в том числе Французской медицинской академии, получила 20 почетных степеней. С 1911 г. и до смерти Кюри принимала участие в престижных Сольвеевских конгрессах по физике, в течение 12 лет была сотрудником Международной комиссии по интеллектуальному сотрудничеству Лиги Наций.

94. Уран – Uranium, U (92)

В греческой мифологии Ураном назывался бог неба, сын и одновременно супруг богини Земли – Геи, отец титанов и циклопов – одноглазых гигантов. Имя Урана было присвоено седьмой планете солнечной системы, которую сначала принимали за комету. В 1789 г. М. Клапрот при исследовании смоляной руды обнаружил новое вещество, которое в честь открытия планеты Уран также было названо ураном. В 1842 г. французский химик М. Пелиго доказал, что при обжиге с углем окислов урана из них получается не свободный уран, а... опять один из окислов. По внешнему виду этот окисел напоминал медь и был принят М. Клапротом за металл. Правда, осторожный Клапрот дипломатично назвал обнаруженное вещество «полуметаллом». Эта осторожность не лишила Клапрота авторства. Выделенный Пелиго в 1842 г. металл был уже действительно ураном.

История урана в человеческой практике знаменовалась периодическими спадами и подъемами интереса к этому элементу. И только в середине ХХ века бесповоротно и окончательно решилась судьба урана – металла новейшей истории. Без капли преувеличения сейчас можно сказать, что дальнейший технический прогресс всего человечества неразрывно связан с проблемой применения уранового источника энергии.

Пожалуй, ни один элемент никогда не привлекал столько внимания людей, как уран. И этот интерес вполне понятен, если вспомнить, что уран – неисчерпаемый источник энергии, владеть и управлять которой учится человек.

Сейчас как-то странно звучат слова, написанные в книгах всего лишь почти столетней давности. Так, в одном из самых солидных учебников химии, вышедшем в 1935 г., в разделе

«Уран и его соединения» говорится: «Урановые препараты находят ограниченное применение». В другом руководстве по химии написано: «Получение чистого металла до сих пор не имеет никакого практического значения».

В чем же состояло ограниченное применение урана?

Почти до самого конца XIX в. урановые соединения представляла «урановая желть» (окись урана), сообщающая при добавке обычному стеклу желтый или оранжевый цвет в проходящем свете и зеленоватый в отраженном. Это же соединение урана использовали для разрисовки ценнейшего севрского фарфора (так называемая подглазурная живопись). Некоторые соединения урана давали возможность получать окраски от желтого до бархатно- черного цветов, неповторимой прочности и стойкости. Урановая руда ценилась в это время только за возможность получения из нее красителей для фарфорово-фаянсового производства.

На грани XX столетия ученые открыли в отбросах урановой руды радий. Удаче Марии Склодовской и Пьера Кюри в открытии радия, безусловно, способствовало то, что отбросы урановой руды были в то время весьма дешевым материалом. Супруги Кюри, хотя и с большими хлопотами, получили их для своих работ почти бесплатно. С открытием радия урановая руда стала источником этого «чудесного» элемента. Однако сам уран после отделения радия почти не использовали. Для его сбыта пытались получить урановую быстрорежущую сталь, но трудности выделения чистого урана не способствовали ее распространению. Не находя значительного применения, используясь, главным образом, в фотографии, урановые соединения в 30-х годах XX в. ценились гораздо дешевле радия.

Внезапно интерес к урану, как и цены на него, возросли, а радий, занимавший среди других элементов столь исключительное место, совершенно потерял первостепенное значение. «Виновниками» такого невероятного обмена ролями радия и урана оказались ученые. В 1940 г. они установили, что атомы урана склонны к спонтанному, самопроизвольному взрыву своего ядра и что этот взрыв идет с выделением колоссального количества тепловой энергии. Правда, такой взрыв происходит в веществе очень редко: в сотни  тысяч  или  миллионы  раз  реже,  чем  обычный  a-распад.  Однако,  если  бы  такие

«взрывы» последовательно протекали бы друг за другом, то один грамм ядер урана выделил бы такое же количество энергии, как и 18 т обычного взрывчатого вещества.

С помощью урана можно было создать новое оружие, которое бы обеспечило господство и власть над миром. За создание такого атомного оружия принялись нацисты в Германии и американские ученые. В тайных лабораториях, на сверхсекретных заводах начали лихорадочно ковать атомное оружие.

Уран, как и другие элементы, имеет несколько изотопов, которые в различной степени способны к делению под действием нейтронов. Оказывается, что наиболее способным к нейтронному делению ядер является изотоп урана с массовым числом 235. При распаде ядра атома изотопа урана-235 возникают осколки (атомы элементов с массовым числом меньшим, чем уран) и 2–3 нейтрона, которые, попадая в ядра соседних, еще не распавшихся атомов урана, вызывают такое же деление. Благодаря многократному повторению этих быстро протекающих процессов распад атомов лавинообразно нарастает (цепная реакция), и выделяется то огромное количество энергии, которую и принято именовать атомной, а явление – атомным взрывом. На применении цепной реакции урана или плутония и основан принцип действия атомной бомбы. Одна из первых бомб была изготовлена из урана-235. В природной смеси изотопов урана-235 всего 0,715%, т.е. на каждый килограмм природного урана приходится 7,15 г урана-235.

Поэтому для осуществления ядерной реакции необходимо было найти способы получения или разделения изотопов, или обогащения смеси их ураном-235.

Такое разделение изотопов можно было осуществить, используя шестифтористый уран с температурой кипения 55,7°С способом газовой диффузии. Этот способ основан на более быстрой способности шестифтористого урана-235 проникать через пористый фильтр в сравнении с тем же соединением, но содержащим уран-238 (обычный, не «горючий»).

Разделение изотопов урана методом термодиффузии связано с устройством многих тысяч  перегородок,  насосов,  холодильников.  Поэтому  только  пусковой  период  этого

«деликатнейшего» технологического процесса составляет 80–100 дней.

Уран – мягкий, серебристо-белый металл, в два с половиной раза тяжелее железа, более чем в полтора раза тяжелее свинца. Этот химически активный элемент образует много соединений, легко реагирует со многими неметаллами, дает сплавы и соединения с ртутью, оловом, медью, свинцом, алюминием, висмутом, железом и другими металлами.

Металлический уран

 

Рисунок 192.

U-238

Рисунок 193. Сердечник бронебойного снаряда, сделанный из обедненного урана. Уран имеет плотность примерно в три раза выше плотности стали, что делает его эффективной заменой вольфраму при пробивании брони

Рисунок 194. Цилиндр из обедненного урана

Можно сказать, что в настоящее время уран является одним из наиболее полно изученных элементов Периодической Системы.

Для металлического урана известно несколько кристаллических модификаций, переход которых сопровождается резкими объемными изменениями. Первый такой переход происходит при 660°С. Поэтому в атомных реакторах на урановом «горючем» нельзя допускать более высокую температуру.

Уже при 100°С вода немедленно разлагает уран с образованием окислов и гидридов, а при 700°С компактный уран загорается. Поэтому урановые стержни покрывают алюминием. Из-за большой химической активности (сродство к азоту, кислороду, углероду) получение металлического урана сопряжено с большими трудностями, тем более что уран нельзя получить электролизом или очистить возгонкой.

Читая книги, в которых отражена история изучения урана, нетрудно заметить, как быстро «понижалась» его температура плавления. В 1925 г. указывалось, что температура плавления урана выше 1850°С, в 1932 г. она уже «точно» определялась в 1850°С, в 1935 г. – в 1400°, а в 1956 г. большинство авторов единодушно утверждает, что она равна 1133°С. Такое

«снижение» температуры плавления урана объясняется исключительно совершенствованием техники очистки и получения «чистого» урана. Чем чище стали получать уран, тем все ниже оказывалась его температура плавления.

Внимание этому элементу в свое время уделял Д.И. Менделеев, доказавший, что атомный вес урана равен 240, а не 120, как утверждали предшественники и современники Д.И. Менделеева.

Общее содержание урана в земной коре составляет, по данным разных авторов, от двух до четырех десятитысячных долей процента, что в переводе на язык весовых единиц равняется миллиардам тонн! Достаточно указать, что урана больше, чем ртути, кадмия, серебра...

Уран не встречается в виде мощных месторождений, но зато известно большое число минералов, содержащих уран: карнотит, отенит, уранинит, торбернит, тюямунит (Африка, Австралия, Россия). Богатейшие залежи урановой смоляной руды находятся в Чехии. В малых количествах уран находится в углях, нефти, морской и грунтовой воде и даже в граните.

В перечне минералов не хватает многих, но об одном из них напомним еще раз – это клевеит. Тот самый знаменитый норвежский клевеит, из которого Рамзай и его ассистент Мэтьюз выделили гелий и тем установили его присутствие на Земле.

Соединения урана

 

Рисунок 195. Нитрат уранила UO2(NO3)2·6H2O

Рисунок 196. Уранинит (настуран, урановая смоляная руда, урановая смолка) – минерал урана UO2

Рисунок 197. Стекло с добавками урана флуоресцирует зеленым светом

Известно, что растения обладают способностью избирательно поглощать различные элементы  из  почвы.  Некоторые  растения  поглощают  уран.  С  одной  стороны,  это

«аккумуляторы», а с другой, – своеобразные сигнализаторы близких залежей урановых руд.

Все без исключения урановые минералы содержат гелий в поглощенном или, как говорят химики, адсорбированном состоянии. Это обстоятельство не могло пройти мимо исследователей. Заинтересовавшись гелием, они вскоре обнаружили в этих минералах и свинец. Причем оказалось, что сопутствует урану не просто свинец, а изотопы свинца с атомным весом 206–207. Изучение такого «сопутствия» показало, что  медленный естественный радиоактивный распад урана идет через много стадий – «поколений» различных радиоактивных веществ. Только изотопы свинца-206–207 являются устойчивыми. Значит, уран – «прапрадедушка» свинца. Зная количество свинца-206–207 в тех или иных горных породах и скорость образования его из урана, можно с большой степенью точности определять «возраст» этих горных пород. Так минералы, содержащие уран, стали теми природными хронометрами, по которым физики, химики и геологи отсчитали не секунды, не минуты и не часы, а тысячелетия и миллионы лет истории Земли.

Заканчивая рассказ об уране, нам хочется еще раз подчеркнуть опасность использования урана в корыстных целях и неумелое владение энергией урана.

Атомная бомба. Первая атомная бомба была создана в США и стоила, по официальным данным, 2 миллиарда долларов. Атомная бомба была  сброшена  6 августа 1945 г. на город Хиросима с самолета типа В-29 с высоты 9000 м. Взорвавшись в 600 метрах от поверхности земли, она вызвала огромное число жертв среди мирного населения. Так был впервые использован уран для убийства людей.

Катастрофа на Чернобыльской  атомной  электростанции  (АЭС)   –  разрушение 26 апреля 1986 года четвёртого энергоблока Чернобыльской атомной электростанции, расположенной на территории Украинской ССР (ныне – Украина). Разрушение носило взрывной характер, реактор был полностью разрушен, и в окружающую среду было выброшено большое количество радиоактивных веществ. Авария расценивается как крупнейшая в своём роде за всю историю атомной энергетики, как по предполагаемому количеству погибших и пострадавших от её последствий людей, так и по экономическому ущербу. В течение первых трёх месяцев после аварии погиб 31 человек; отдалённые последствия облучения, выявленные за последующие 15 лет, стали причиной гибели от 60 до 80 человек. 134 человека перенесли лучевую болезнь той или иной степени тяжести. Более 115 тыс. человек из 30-километровой зоны были эвакуированы. Для ликвидации последствий были мобилизованы значительные ресурсы, более 600 тыс. человек участвовали в ликвидации последствий аварии.

В отличие от бомбардировок Хиросимы и Нагасаки, взрыв напоминал очень мощную

«грязную бомбу» – основным поражающим фактором стало радиоактивное заражение.

Облако, образовавшееся от горящего реактора, разнесло различные радиоактивные материалы, и прежде всего радионуклиды иода и цезия, по большей части территории Европы. Наибольшие выпадения отмечались на значительных территориях в Советском Союзе, расположенных вблизи реактора и относящихся теперь к территориям Республики Беларусь, Российской Федерации и Украины.

Чернобыльская авария стала событием большого общественно-политического значения для СССР. Всё это наложило определённый отпечаток на ход расследования её причин. Подход к интерпретации фактов и обстоятельств аварии менялся с течением времени, и полностью единого мнения нет до сих пор.

Авария на АЭС Фукусима-1 – крупная радиационная авария максимального 7-го уровня по Международной шкале ядерных событий, произошедшая 11 марта 2011 года в результате сильнейшего в истории Японии землетрясения и последовавшего за ним цунами. Землетрясение и удар цунами вывели из строя внешние средства электроснабжения и резервные дизельные генераторы, что явилось причиной неработоспособности всех систем нормального и аварийного охлаждения и привело к расплавлению активной зоны реакторов на энергоблоках 1, 2 и 3 в первые дни развития аварии. За месяц до аварии японское ведомство одобрило эксплуатацию энергоблока № 1 в течение последующих 10 лет.

В декабре 2013 года АЭС была официально закрыта. На территории станции продолжаются работы по ликвидации последствий аварии. Японские инженеры-ядерщики оценивают, что приведение объекта в стабильное, безопасное состояние может потребовать до 40 лет.

Финансовый ущерб, включая затраты на ликвидацию последствий, затраты на дезактивацию и компенсации, оценивается в 100 миллиардов долларов. Поскольку работы по устранению последствий займут годы, сумма увеличится.

Занимательные опыты

Индикаторы из растений

Вещества, способные изменять свою окраску под действием других химических веществ, называются индикаторами. Именно это явление наблюдалось в опыте с краснокочанной капустой (см. §6). Такой опыт можно повторить и с другими растениями. Например: цветы мальвы, бальзамина; плоды черники, клюквы, клубники; сок свеклы, черного винограда.

Небольшое количество растительного сырья поместите в пробирку, прилейте несколько миллилитров воды. Закрепите пробирку в пробиркодержателе и нагрейте до кипения. Полученный раствор охладите, разделите на две пробирки, добавьте в пробирки несколько капель растворов уксусной кислоты и соды при помощи пипетки. Что наблюдаете?

 

Извлечение хлорофилла из растений

Хлорофилл – химическое вещество, сложного строения, окрашивающее листву растений в зеленый цвет. Для извлечения хлорофилла воспользуйтесь листиком какого-либо комнатного растения. Измельчите лист при помощи ножа и сложите фрагменты листа в пробирку. Прилейте несколько миллилитров этилового спирта. Смесь нагревайте на слабом огне до тех пор, пока раствор не приобретет зеленый цвет. После охлаждения отфильтруйте

жидкость от фрагментов листа. В спирте содержится хлорофилл.

Хлорофилл  обладает  интересным  свойством  –  это вещество способно   флуоресцировать              красным светом                  в

Рисунок 195. Флуоресценция хлорофилла в листе фикуса под ультрафиолетовыми лучами

ультрафиолетовых лучах. Посветите на пробирку с хлорофиллом фонариком с фиолетовым лучом, вы увидите, что зеленый хлорофилл флуоресцирует красным светом. Какое это явление – физическое или химическое?

 

Бумажная хроматография

Особым методом разделения компонентов смеси, основанным на различной поглощаемости компонентов смеси другими веществами, является хроматография. Дома или на уроке вы можете проделать следующий эксперимент.

На полоску фильтровальной бумаги нанесите яркие точки при помощи различных фломастеров, причем каждую точку рисуйте поверх предыдущей, чтобы получилась смесь различных

красителей. Закрепите бумажную полоску так, чтобы только ее конец касался      воды. Жидкость          впитывается    бумагой    и

Рисунок 196. Бумажная хроматография

постепенно  поднимается  вверх  по  полоске.  Что  наблюдаете  при  выполнении  такого эксперимента? Сделайте выводы.

Выращивание кристаллов

Выращивание кристаллов занятие крайне увлекательное. Этот эксперимент вы можете поставить как под наблюдением родителей, так и в школе, с согласия учителя.

Для этого в большой стакан на 0,5 л насыпьте около 250 г медного купороса и добавьте 150–200 мл воды. Стакан нагрейте на плите до тех пор, пока температура раствора не достигнет 70–80°С. При нагревании смесь часто перемешивайте стеклянной палочкой, чтобы ускорить  растворение  кристаллов  вещества.

После нагревания получился темно-синий раствор с остатками нерастворившейся соли на дне стакана.

Рисунок 197. Кристаллы медного купороса

на каркасе из проволоки

Из медной проволоки изготовьте каркас любой фигурки, цветы, животные и т.д. Обмотайте каркас нитками (лучше взять вязальные нитки). Дело в том, что во время кристаллизации кристаллы образуются на любых поверхностях, но если каркас не обмотать, кристаллы на поверхности проволоки быстро осыплются, при использовании нитей такого не произойдет. Готовый каркас вешаем на тоненькую нить и погружаем в горячий раствор. Стакан стоит оставить часов на 5–7, а лучше на ночь. Извлеките каркас из раствора – теперь он полностью оброс красивыми синими кристаллами.

Подобным способом можно вырастить и кристаллы другого цвета. Например, для кристаллов красного цвета понадобиться дихромат калия. Он может быть в школьной лаборатории.

 

Окраска пламени

Соединения многих металлов способны окрашивать пламя в различный цвет. Это свойство часто используется при изготовлении пиротехники, в частности – фейерверков.

Под наблюдением учителя вы можете проделать следующий эксперимент. Небольшие количества солей, содержащих натрий, калий, литий, кальций, барий, медь, насыпьте в фарфоровые тигли или фарфоровые  чашки. Также можно воспользоваться металлическими пробками от бутылок. К каждой из солей прибавьте небольшое количество этилового спирта. Подожгите смеси. Каждая смесь, в зависимости от присутствующего в ней металла, будет окрашивать пламя в различные цвета.

 

 

Рисунок 198. Окраска пламени соединениями бора

Опытным путем выясните, в какой цвет окрашивается пламя соединениями различных металлов. Для опыта так же можно использовать и соединения неметаллов, например борную кислоту, хлорид аммония.

«Огненная змея»

Химическое вещество под названием «глюконат кальция» при нагревании разлагается. Реакция разложения этого вещества протекает своеобразно. Продукты реакции – углекислый газ, оксид кальция и уголь. Выделяющийся углекислый газ увлекает за собой мелкие твердые частички оксида кальция и угля. Визуально это напоминает змею, выползающую из пламени.

Таблетки глюконата кальция можно купить в аптеке. Одну такую таблетку положите поверх гранулы сухого горючего. Соблюдайте правила обращения с открытым пламенем! Подожгите сухое горючее. Запишите свои наблюдения.

 

«Огненная пена»

Вам известно, что водород – горючий газ. Основываясь на этом свойстве, можно поставить интересный и эффектный опыт.

 

 

Рисунок 199. Разложение глюконата кальция

Под руководством учителя соберите прибор для получения газов, поместив в него гранулы цинка или алюминия. Прилейте раствор серной или соляной кислоты. Для увеличения скорости выделения водорода реакционную смесь можно немного подогреть при помощи спиртовки.

Заранее приготовьте в кристаллизаторе смесь воды и шампуня, хорошо перемешайте до образования устойчивой пены.

 

 

Рисунок 200. Горение

«водородной пены»

Направьте газоотводную трубку, по которой выделяется водород, в пену. Постепенно пена наполнится водородом. При поднесении горящей лучины к пене, водород ярко вспыхивает и сгорает. Вы можете удивить своих одноклассников тем, что пену с водородом можно зачерпнуть на ладонь. Учитель подожжет водород в пузырях прямо у вас на ладони. Ожога не произойдет, ведь ваша рука будет смочена водой, а водород сгорит за доли секунды.

 

Горение металлов в воздухе

Крайне увлекательно выглядит горение некоторых металлов в кислороде. Для опыта будут необходимы порошки металлов, таких как железо, цинк, алюминий. Наверняка они найдутся в школьной лаборатории.

Постановка опыта крайне простая. Насыпьте в ложечку для сжигания веществ небольшое количество порошка металла и высыпайте на пламя.

Железо горит с образованием ярко-желтых искр. Порошки цинка и алюминия сгорают ярким белым пламенем с синеватым оттенком. Горение порошков металлов применяют в пиротехнике.

Какие  вещества  образуются  при  реакции  металлов  с кислородом? Составьте уравнения реакций.

Рисунок 201. Горение

железа

Состав воздуха

Простой опыт, цель которого, показать, что кислорода в воздухе содержится 1/5 часть.

Для опыта необходимы кристаллизатор, стеклянный цилиндр, свеча. Сначала свечу закрепляют на поверхности, которая не тонет в воде. Например, на небольшом кусочке пенопласта. Подожгите свечу и при помощи капающего воска прикрепите свечу к пенопласту. Свеча должна быть около 5 см в длину.

Осторожно  опускают  свечу  на  поверхность  воды  в

 

 

Рисунок 202. Изучение состава воздуха

кристаллизаторе и поджигают. Далее накрывают свечу цилиндром. На поверхности цилиндра, предварительно нужно нанести пять черных меток, разделяют цилиндр на равные части. Когда весь кислород в цилиндре сгорит, вода займет ровно 1/5 объема цилиндра. Свеча поднимется на этот уровень в цилиндре. Для большей наглядности воду можно немного подкрасить.

 

«Искусственный пожар»

Углекислый газ не поддерживает горения. На этом свойстве основано применение углекислотных огнетушителей.

Углекислый газ получите действием любой кислоты (серной, соляной, уксусной) на кусочки мрамора или мела. Для хорошего тока газа лучше проводить реакцию в аппарате Киппа, но также можно воспользоваться и прибором для получения газа (прибор собирают так же, как и при получении водорода). Заполните одну колбу чистым кислородом, полученным, например, путем разложения пероксида водорода (вспомните, как это сделать), другую оставьте с воздухом, в третью соберите углекислый газ. В каждую колбу погрузите горящую лучину. Как горит лучина в каждой из колб?

На столе можно устроить импровизированный пожар. В фарфоровой чашке подожгите кусок ваты, смоченный спиртом. Направьте на пламя газоотводную трубку, по которой выделяется углекислый газ. Пламя гаснет.

Также, можно собрать углекислый газ в большой стакан и вылить на пламя сверху, пламя так же погаснет.

Попробуйте перелить углекислый газ из стакана в стакан. Какое свойство углекислого газа подтверждает этот опыт?

Ответы

§10.

10.6. 2; 3,5; 6,5; 2. 10.7. 7; 16. 10.8. 38,2∙10−24 г; 45,5∙10−24 г; 197,3∙10−24 г; 179,5∙10−24 г. 10.9. Больше

атомов железа, в 1,4 раза. 10.10. Больше атомов фосфора, в 1,76 раз.

§15.

15.4. 30; 34; 44; 48; 28; 63; 36,5. 15.5. 342; 178; 123; 284; 145; 145; 62; 187. 15.6. 120; 164; 601; 342; 228; 97;

120;  258;  198;  278;  482.   15.11. 18.   15.13. Mr=62.  15.14. 40%,  60%;  11,1%,  88,9%;  30%,  70%;

40%,12%,48%; 16,2%,22,5%,61,3%; 33,9%, 14,8%, 51,3%; 22,1; 25,4%, 52,5%; 40%, 15,6%, 44,4%; 45,7%,

20%, 34,3%; 29,2%, 8,3%, 12,5%, 50%. 15.15. 400 г. 15.16. 12,5%. 15.17. 33,3%. 15.25. 16 г; 32 г; 80 г; 48 г;

64 г.

§16.

16.6. 44 г. 16.7. 24 г. 16.8. 64 г.

§18.

18.11. 48 г.   18.12. 88,9%,  53,3%,  30%,  57,1%,  72,7%.   18.18. 7,9·10-22 г.   18.19. 10-21 г.  18.20. 1,3 г.

18.21. 2 г. 18.23. 1:2,67. 18.24. 6:1:8. 18.25. 59 мин. 18.27. 69,6%, 51%, 67,6%. 18.28. 9,6 г, 10,7 г, 6,4 г.

§19.

19.14. 38,4 г; 29,4 л. 19.15. 14,8 г. 19.18. 3,2 г. 19.19. Нет, не полностью. 19.20. Да, полностью.

§20.

20.15. 14,8 г. 20.16. 6,4 г, 640 г, 800 г, 14,9 г, 14,4 г. 20.17. 88,9 г, 47,1 г, 15,8 г, 10,1 г, 39,2 г, 18,8 г, 9,4 г,

4,8 г,  7,4 г,  23,2 г.   20.18.  0,48 г,  4,8 г,  48 г,  24 г,  67,2 г.   20.19. Исходная  смесь  –  w(NaNO3)=85%,

w(NaCl)=15%;  Остаток  –  w(NaNО2)=82,1%,  w(NaCl)=17,9%.   20.20. Исходная  смесь  –

w(KNО3)=60,6%, w(K2SО4)=39,4%; w(KNО2)=56,4%, w(K2SO4)=43,6%.

§21.

21.11. 5,6·10-21 г.   21.12. Нет,  не  противоречит.   21.13. 10,05 г.   21.14. 32,3%.   21.15. 43,3%.

21.16. 111,1 кг водорода и 888,9 кг кислорода. 21.17. 4 г водорода и 32 г кислорода. 21.18. 33 г.

21.19. 1,24 г. 21.20. 1,075 г.

§22.

22.15. 2 атома. 22.17. 69,9%, 30,1%; 88,9%, 11,1%; 27,3%,72,7%; 58,9%, 47,1%. 22.18. 4 г. 22.20. 18 г.

22.21. 336 т. 22.22. 4 г. 22.23. 35,1%. 22.24. 1:2,75.

§23.

23.12. 1:7,8. 23.13. ≈1:1. 23.15. 5,2%. 23.17. 18 г.

§24.

24.11. 3,3·10-23; 3·10-21; 8,1·10-21. 24.12. 250 г; 110 г; 20 г. 24.13. 4:1; 3,6:1; 11,8:1; 4,6:1; 7:1. 24.14. 35,5 кг;

15 кг.   24.15. Масса  выделившегося  водорода  будет  одинаковой.   24.16. Масса  выделившегося водорода будет разной. 24.19. В 1,25 раз. 24.20. 2 г. 24.21. 49 кг серной кислоты и 32,5 кг цинка.

24.22. 2 г  водорода  и  73 г  хлороводорода.   24.23. 0,02 г  водорода  и  1,62 г  бромоводорода.

24.24. 0,4 г. 24.25. 0,4 г.

§25.

При реакции кислоты с магнием. 25.23. При реакции кислоты с цинком. 25.24. 11,1 г водорода, 124 л водорода, 88,9 г кислорода. 25.25. 12,9 кг. 25.26. Второй процесс более выгоден. 25.27. 32,6 г. 25.28. 18 г, 2,25 г. 25.29. 13,5 г. 25.30. 1,95 г, 2 г.

§26.

26.16. 1 г. 26.17. 89,7 л. 26.18. 0,4 г. 26.19. 1,6 г. 26.20. 16 кг.

§27.

27.1. 2 моль, 0,1 моль, 0,5 моль, 0,4 моль, 1,2 моль. 27.2. 0,025 моль, 10 моль, 0,35 моль, 0,04 моль, 0,8 моль. 27.3. 3,6·1024; 7,2·1024; 3,6·1024, 2,2·1025; 4·1025; 2·1025, 2,4·1024; 2,4·1024; 4,8·1024. 27.4. 30,1·1023;

12,04·1023; 9,03·1023; 24,08·1023; 60,2·1023; 1,5·1023; 60,2·1023; 4,2·1023; 18,06·1023; 13,5·1023.

27.5. 18,06·1023;  90,3·1023;  48,16·1023;  301·1023;  105,35·1023;  0,9·1023;  60,7·1023;  31,6·1023;  42,14·1023;

36,12·1023. 27.6. 1,5·1023; 4,5·1023; 7,5·1023; 1,8·1023; 7,2·1023. 27.7. 0,2 моль, 0,5 моль, 4 моль, 0,25 моль,

0,05 моль, 10 моль, 0,035 моль, 0,008 моль, 0,05 моль, 1,2 моль. 27.8. 12,04·1023, 30,1·1023; 2,4·1023,

3,6·1023; 9,03·1023, 36,12·1023. 27.9. 18,06·1024, 3,61·1024, 8,43·1023, 4,8·1023, 72,24·1021. 27.11. 10 моль.

27.13. 1:1,14.   27.14. 4 моль.   27.15. 10 кмоль,  739 кг.   27.16. 12 г,  67,3 л.   27.17. 2 моль,  12,04·1023.

27.18. 64 г, 278,3 г. 27.19. 0,57 моль. 28.20. 32,5 г.

§28.

28.1. 5,5∙10−5 моль,  0,055 моль,  55,55 моль.   28.2. 0,14 моль.   28.3. 8,8 г.   28.4. 1,5∙1022.   28.5. 3∙1022;

4,5∙1022. 28.6. 69 г. 28.7. 1022. 28.9. 16,9 моль. 28.10. 5,6 г. 28.11. 2 моль, 0,2 моль, 0,1 моль, 0,1 моль.

28.12. 112 г, 112 г, 7,1 г, 490 г. 28.17. 18 г/моль. 28.19. 54 г. 28.22. Кислорода. 28.23. В 1 г углерода, в

10 г  кислорода,  в  16 г  метана.   28.25. 80 г,  46 г,  112 г.   28.26. 1 г,  0,061 г,  1,25∙10−10 г.   28.27. Нет.

28.28. Да. 28.29. Да. 28.30. 320 г.

§29.

29.1. 4,48 л, 5,6 л, 5,04 л. 29.2. 2240 м3. 29.3. 336∙1012 л, 336∙109 м3. 29.4. 2∙1022. 29.5. 0,0036 г.

29.6. в  659 раз.   29.7. 24,08∙1023.   29.8. 96,7 л.   29.11. 285,7 г.   29.12. 19,9∙1023.   29.13. Да,  одинаковые.

29.14. Нет,  разные.   29.15. 72,5 г.   29.16. 14 л.   29.17. 44 г/моль.   29.18. 44 г/моль.   29.21. 5,5·1022;

1,1·1023, 1,8·1025, 6,02·1023; 15,05·1023, 18,06·1023; 36,12·1023, 12,04·1023; 36,12·1023. 29.22. 1:3:2.

§30.

30.1. 0,45,  1,1,  8,  16.   30.2. 58 г/моль,   30.3. 2 г/моль.   30.11. 81 г/моль,  40,5,  2,8.   30.15. 64 г/моль,

16 г/моль.   30.17. 28 г/моль.   30.18. 1,35 г/л,  1,07.   30.19. 2,05 г/л,  1,59.   30.20. ≈4 г.   30.21. При

соотношении аргона и азота 1:11. 30.22. 49,5. 30.23. 15,6. 30.24. 0,25 моль.

Приложение

ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА НЕКОТОРЫХ ВЕЩЕСТВ

Название вещества	Химическая формула	Плотность, г/мл	Температура плавления, °С	Температура кипения, °С	Растворимость в воде

ПРОСТЫЕ ВЕЩЕСТВА