Задание № 3

Задача 8-3. Металлы используются во всех отраслях промышленности, сельского хозяйства, в технике, медицине, в быту. Чаще металлы находят применение в виде сплавов. С давних времен человек использует бронзу. Бронза — сплав меди с другими элементами, кроме цинка (который характерен для латуни). Основной легирующий элемент — олово (Sn). Но также широко применяются алюминий (Al), кремний (Si), бериллий (Be), свинец (Pb) и другие. Бронза используется для изготовления подшипников, втулок, шестерён, деталей насосов, судовых винтов, электротехнических контактов, скульптур, медалей, крепежа и элементов декора. В последнее время лидерские позиции в мире дизайна занимает латунь. Ее уже не считают элементом типичных винтажных интерьеров и активно используют при создании ручек, светильников, статуэток и в других стилях. Этот материал стал настолько востребованным, что дизайнеры прозвали его «новым золотом». Основной легирующий элемент в латуни – цинк, а в бронзе – олово. Однако оба сплава создают из одного металла – меди, поэтому они имеют во многом схожие свойства и характеристики. Латунь и бронза нередко обладают одним и тем же оттенком. Поверхность бронзы – красная, красно-желтая или темно-коричневатая. Латунь – материал желтого оттенка. Бронза – это сплав меди (80% по массе) и олова. В среднем состав латуни в процентах следующий: медь – 70%, остальное цинк. Вычислите, образец какого сплава (бронза или латунь) массой 10 г содержит большее число атомов. Ответ подтвердите расчетами. Критерии оценивания: Содержание верного ответа и указания по оцениванию Баллы (допускаются иные формулировки ответа, не искажающие его смысла) Определена масса и количество вещества меди и олова в образце бронзы. 1б m(Cu) = 10 ∙ 0,8 = 8 г n(Cu) = 8/64 = 0,125 моль m(Sn) = 10 ∙ 0,2 = 2 г 1б n(Sn) = 2/119 = 0,0168 моль Определено число атомов меди и олова в образце бронзы: 1б N(Cu) = n(Cu) ∙ NA= 0,125 ∙ 6,02∙ 10²³ = 0,7525 ∙ 10²³ атомов или 7,525 ∙ 10²² атомов, N(Sn) = n(Sn) ∙ NA= 0,0168∙ 6,02 ∙ 10²³ = 1,011 ∙ 10²² атомов. Общее число атомов: N(атомов в бронзе) = N(Cu) + N(Sn) = 8,536 ∙ 10²² атомов 1б Определена масса и количество вещества меди и цинка в образце латуни. 1б m(Cu) = 10 ∙ 0,7 = 7 г n(Cu) = 7/64 = 0,1094 моль m(Zn) = 10 ∙ 0,3 = 3 г 1б n(Zn) = 3/65 = 0,0462 моль Определено число атомов меди и цинка в образце латуни: 1б N(Cu) = n(Cu) ∙ NA= 0,1094 ∙ 6,02∙ 10²³ = 0,6586 ∙ 10²³ атомов или 6,586 ∙ 10²² атомов, N(Zn) = n(Zn) ∙ NA= 0,0462∙ 6,02 ∙ 10²³ = 2,781 ∙ 10²² атомов. Общее число атомов: N(атомов в бронзе) = N(Cu) + N(Zn) = 9,367 ∙ 10²² атомов 0,5 б Вывод: в образце латуни атомов металлов содержится больше чем в образце 0,5 б бронзы одинаковой массы. Итого: 8б