Номер 3, страница 47 - гдз по химии 11 класс учебник Еремин, Кузьменко

Параграф 10. Cepa. Глава 1. Неметаллы - номер 3, страница 47.

Условие.

4. Определите, в каком из соединений массовая доля серы наи-

Решение.

Решение 2.

В каком веществе массовые доли серы и кислорода равны?

Дано:

Соединение серы с кислородом: $S_xO_y$

Условие: $\omega(S) = \omega(O)$

Относительная атомная масса серы: $Ar(S) \approx 32$

Относительная атомная масса кислорода: $Ar(O) \approx 16$

Найти:

Формулу вещества $S_xO_y$.

Решение:

Массовая доля элемента в веществе ($\omega$) определяется по формуле:

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

где $n$ — число атомов элемента в молекуле, $Ar(Э)$ — его относительная атомная масса, а $Mr(вещества)$ — относительная молекулярная масса вещества.

Согласно условию задачи, массовые доли серы и кислорода в соединении $S_xO_y$ равны:

$\omega(S) = \omega(O)$

Подставим формулу массовой доли для каждого элемента:

$\frac{x \cdot Ar(S)}{Mr(S_xO_y)} = \frac{y \cdot Ar(O)}{Mr(S_xO_y)}$

Знаменатели в обеих частях уравнения равны, поэтому мы можем их сократить. Получаем равенство масс всех атомов серы и всех атомов кислорода в молекуле:

$x \cdot Ar(S) = y \cdot Ar(O)$

Подставим значения относительных атомных масс серы и кислорода:

$x \cdot 32 = y \cdot 16$

Разделим обе части уравнения на 16:

$2x = y$ или $\frac{x}{y} = \frac{1}{2}$

Это означает, что в молекуле вещества на каждый атом серы ($x$) приходится два атома кислорода ($y$). Простейшая химическая формула, удовлетворяющая этому соотношению, — $SO_2$.

Проведем проверку для диоксида серы ($SO_2$):

1. Найдем относительную молекулярную массу $Mr(SO_2)$:

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

2. Рассчитаем массовые доли серы и кислорода:

$\omega(S) = \frac{Ar(S)}{Mr(SO_2)} = \frac{32}{64} = 0.5$ (или $50\%$).

$\omega(O) = \frac{2 \cdot Ar(O)}{Mr(SO_2)} = \frac{2 \cdot 16}{64} = \frac{32}{64} = 0.5$ (или $50\%$).

Так как $50\% = 50\%$, наше предположение верно.

Ответ: В диоксиде серы ($SO_2$) массовые доли серы и кислорода равны.

Определите, в каком из соединений массовая доля серы наибольшая.

Дано:

Для сравнения используем два распространенных оксида серы: диоксид серы ($SO_2$) и триоксид серы ($SO_3$).

Относительная атомная масса серы: $Ar(S) \approx 32$

Относительная атомная масса кислорода: $Ar(O) \approx 16$

Найти:

Соединение с наибольшей массовой долей серы $\omega(S)$.

Решение:

Чтобы определить, в каком из соединений массовая доля серы наибольшая, рассчитаем ее для каждого из веществ.

1. Массовая доля серы в диоксиде серы ($SO_2$).

Как было рассчитано в предыдущей задаче, $\omega(S)$ в $SO_2$ составляет:

$Mr(SO_2) = 64$

$\omega(S)_{SO_2} = \frac{Ar(S)}{Mr(SO_2)} = \frac{32}{64} = 0.5 = 50\%$

2. Массовая доля серы в триоксиде серы ($SO_3$).

Сначала найдем относительную молекулярную массу $Mr(SO_3)$:

$Mr(SO_3) = Ar(S) + 3 \cdot Ar(O) = 32 + 3 \cdot 16 = 32 + 48 = 80$.

Теперь рассчитаем массовую долю серы:

$\omega(S)_{SO_3} = \frac{Ar(S)}{Mr(SO_3)} = \frac{32}{80} = \frac{4}{10} = 0.4 = 40\%$

3. Сравнение.

Сравним полученные значения массовых долей серы в двух оксидах:

$\omega(S)_{SO_2} = 50\%$

$\omega(S)_{SO_3} = 40\%$

Поскольку $50\% > 40\%$, массовая доля серы больше в диоксиде серы.

Ответ: Наибольшая массовая доля серы в диоксиде серы ($SO_2$).