Номер 6, страница 9 - гдз по химии 11 класс учебник Еремин, Кузьменко

Параграф 1. Атомы, молекулы, вещества. Глава 1. Вещество - номер 6, страница 9.

Условие.

6. В формуле соединения мольная доля кремния равна $\frac{1}{3}$, а мольная доля кислорода — $\frac{2}{3}$. Составьте формулу соединения. Рассчитайте массовые доли элементов в этом соединении.

Решение.

Решение 2.

Дано:

Мольная доля кремния $\chi(Si) = 1/3$

Мольная доля кислорода $\chi(O) = 2/3$

Найти:

Формулу соединения - ?

Массовые доли элементов $\omega(Si)$, $\omega(O)$ - ?

Решение:

Составьте формулу соединения.

Мольная доля показывает, какая часть от общего количества моль всех атомов в соединении приходится на данный элемент. Отношение мольных долей элементов в соединении равно отношению числа их атомов (индексов в формуле). Обозначим формулу соединения как $Si_xO_y$.

Соотношение индексов $x$ и $y$ будет таким же, как соотношение мольных долей кремния и кислорода:

$x : y = \chi(Si) : \chi(O)$

$x : y = \frac{1}{3} : \frac{2}{3}$

Чтобы найти соотношение в виде наименьших целых чисел, умножим обе части пропорции на 3:

$x : y = (\frac{1}{3} \cdot 3) : (\frac{2}{3} \cdot 3)$

$x : y = 1 : 2$

Таким образом, простейшая формула соединения, в котором на 1 атом кремния приходится 2 атома кислорода, — это $SiO_2$ (диоксид кремния).

Ответ: $SiO_2$.

Рассчитайте массовые доли элементов в этом соединении.

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

$\omega(\text{элемента}) = \frac{n \cdot Ar(\text{элемента})}{Mr(\text{соединения})} \cdot 100\%$

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

1. Найдем относительные атомные массы элементов по периодической таблице Д.И. Менделеева (округлим до целых):

$Ar(Si) = 28$ а.е.м.

$Ar(O) = 16$ а.е.м.

2. Рассчитаем относительную молекулярную массу диоксида кремния $SiO_2$:

$Mr(SiO_2) = Ar(Si) + 2 \cdot Ar(O) = 28 + 2 \cdot 16 = 28 + 32 = 60$ а.е.м.

3. Рассчитаем массовую долю кремния ($\omega(Si)$):

$\omega(Si) = \frac{Ar(Si)}{Mr(SiO_2)} = \frac{28}{60} \approx 0,4667$

Переведем в проценты: $\omega(Si) = 0,4667 \cdot 100\% = 46,67\%$

4. Рассчитаем массовую долю кислорода ($\omega(O)$):

$\omega(O) = \frac{2 \cdot Ar(O)}{Mr(SiO_2)} = \frac{2 \cdot 16}{60} = \frac{32}{60} \approx 0,5333$

Переведем в проценты: $\omega(O) = 0,5333 \cdot 100\% = 53,33\%$

Проверка: Сумма массовых долей должна быть равна 100%. $46,67\% + 53,33\% = 100\%$.

Ответ: массовая доля кремния $\omega(Si) \approx 46,67\%$, массовая доля кислорода $\omega(O) \approx 53,33\%$.