Номер 8, страница 36 - гдз по химии 11 класс учебник Еремин, Кузьменко

Параграф 7. Халькогены. Глава 1. Неметаллы - номер 8, страница 36.

Условие.

8. В каком из оксидов серы мольная доля кислорода равна 0,667? Найдите массовые доли элементов в этом соединении.

Решение.

Решение 2.

Дано:

Оксид серы $S_xO_y$

Мольная доля кислорода $\chi(O) = 0,667$

Найти:

Формулу оксида серы - ?

Массовые доли элементов $\omega(S)$ и $\omega(O)$ - ?

Решение:

1. Определение формулы оксида серы.

Мольная доля элемента в соединении определяется как отношение числа атомов этого элемента к общему числу атомов в молекуле. Для оксида серы с общей формулой $S_xO_y$ мольная доля кислорода $(\chi(O))$ вычисляется по формуле:

$\chi(O) = \frac{y}{x + y}$

По условию, $\chi(O) = 0,667$. Заметим, что $0,667$ является десятичным приближением дроби $2/3$.

$\frac{y}{x + y} \approx \frac{2}{3}$

Решим это соотношение в целых числах:

$3y = 2(x + y)$

$3y = 2x + 2y$

$y = 2x$

Это означает, что на каждый атом серы приходится два атома кислорода. Простейшее соотношение целых чисел, удовлетворяющее этому условию, это $x=1$ и $y=2$. Таким образом, искомый оксид серы — это диоксид серы (или оксид серы(IV)) с формулой $SO_2$.

2. Нахождение массовых долей элементов в $SO_2$.

Массовая доля элемента $(\omega)$ в соединении рассчитывается по формуле:

$\omega(Э) = \frac{n \cdot Ar(Э)}{Mr(\text{соединения})}$

где $n$ — число атомов элемента в формуле, $Ar$ — относительная атомная масса элемента, $Mr$ — относительная молекулярная масса соединения.

Воспользуемся значениями относительных атомных масс из периодической таблицы химических элементов Д.И. Менделеева: $Ar(S) = 32$, $Ar(O) = 16$.

Рассчитаем относительную молекулярную массу $SO_2$:

$Mr(SO_2) = Ar(S) + 2 \cdot Ar(O) = 32 + 2 \cdot 16 = 32 + 32 = 64$.

Теперь рассчитаем массовые доли серы и кислорода:

Массовая доля серы:

$\omega(S) = \frac{1 \cdot Ar(S)}{Mr(SO_2)} = \frac{1 \cdot 32}{64} = \frac{32}{64} = 0,5$ или $50\%$.

Массовая доля кислорода:

$\omega(O) = \frac{2 \cdot Ar(O)}{Mr(SO_2)} = \frac{2 \cdot 16}{64} = \frac{32}{64} = 0,5$ или $50\%$.

Проверка: $\omega(S) + \omega(O) = 50\% + 50\% = 100\%$.

Ответ: искомый оксид серы – $SO_2$ (диоксид серы). Массовая доля серы $\omega(S) = 50\%$, массовая доля кислорода $\omega(O) = 50\%$.