Номер 1, страница 17 - гдз по химии 11 класс учебник Оспанова, Аухадиева

• 1. Вычислите элементный состав соединений (в процентах по массе):

а) бутан $C_4H_{10}$

б) бутанол $C_4H_9OH$

в) уксусная кислота $CH_3COOH$

Для вычисления элементного состава (массовых долей элементов) в соединениях будем использовать округленные относительные атомные массы элементов: $Ar(C) = 12$, $Ar(H) = 1$, $Ar(O) = 16$.

Массовая доля элемента в веществе вычисляется по формуле:

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

где $\text{n}$ — число атомов данного элемента в одной формульной единице вещества, $Ar$ — относительная атомная масса элемента, $Mr$ — относительная молекулярная масса вещества.

а) бутан C₄H₁₀

Дано:

Формула бутана: $C_4H_{10}$

$Ar(C) = 12$

$Ar(H) = 1$

Найти:

$\omega(C) - ?$

$\omega(H) - ?$

Решение:

1. Рассчитаем относительную молекулярную массу бутана ($Mr$):

$$ Mr(C_4H_{10}) = 4 \cdot Ar(C) + 10 \cdot Ar(H) = 4 \cdot 12 + 10 \cdot 1 = 48 + 10 = 58 $$

2. Рассчитаем массовые доли углерода и водорода:

$$ \omega(C) = \frac{4 \cdot Ar(C)}{Mr(C_4H_{10})} \cdot 100\% = \frac{4 \cdot 12}{58} \cdot 100\% = \frac{48}{58} \cdot 100\% \approx 82,76\% $$

$$ \omega(H) = \frac{10 \cdot Ar(H)}{Mr(C_4H_{10})} \cdot 100\% = \frac{10 \cdot 1}{58} \cdot 100\% = \frac{10}{58} \cdot 100\% \approx 17,24\% $$

Ответ: массовая доля углерода в бутане $\omega(C) \approx 82,76\%$, массовая доля водорода $\omega(H) \approx 17,24\%$.

б) бутанол C₄H₉OH

Дано:

Формула бутанола: $C_4H_9OH$ (общая формула $C_4H_{10}O$)

$Ar(C) = 12$

$Ar(H) = 1$

$Ar(O) = 16$

Найти:

$\omega(C) - ?$

$\omega(H) - ?$

$\omega(O) - ?$

Решение:

1. Рассчитаем относительную молекулярную массу бутанола, используя его общую формулу $C_4H_{10}O$:

$$ Mr(C_4H_{10}O) = 4 \cdot Ar(C) + 10 \cdot Ar(H) + 1 \cdot Ar(O) = 4 \cdot 12 + 10 \cdot 1 + 16 = 48 + 10 + 16 = 74 $$

2. Рассчитаем массовые доли углерода, водорода и кислорода:

$$ \omega(C) = \frac{4 \cdot Ar(C)}{Mr(C_4H_{10}O)} \cdot 100\% = \frac{4 \cdot 12}{74} \cdot 100\% = \frac{48}{74} \cdot 100\% \approx 64,86\% $$

$$ \omega(H) = \frac{10 \cdot Ar(H)}{Mr(C_4H_{10}O)} \cdot 100\% = \frac{10 \cdot 1}{74} \cdot 100\% = \frac{10}{74} \cdot 100\% \approx 13,51\% $$

$$ \omega(O) = \frac{1 \cdot Ar(O)}{Mr(C_4H_{10}O)} \cdot 100\% = \frac{1 \cdot 16}{74} \cdot 100\% = \frac{16}{74} \cdot 100\% \approx 21,62\% $$

Ответ: массовая доля углерода в бутаноле $\omega(C) \approx 64,86\%$, водорода $\omega(H) \approx 13,51\%$, кислорода $\omega(O) \approx 21,62\%$.

в) уксусная кислота CH₃COOH

Дано:

Формула уксусной кислоты: $CH_3COOH$ (общая формула $C_2H_4O_2$)

$Ar(C) = 12$

$Ar(H) = 1$

$Ar(O) = 16$

Найти:

$\omega(C) - ?$

$\omega(H) - ?$

$\omega(O) - ?$

Решение:

1. Рассчитаем относительную молекулярную массу уксусной кислоты, используя ее общую формулу $C_2H_4O_2$:

$$ Mr(C_2H_4O_2) = 2 \cdot Ar(C) + 4 \cdot Ar(H) + 2 \cdot Ar(O) = 2 \cdot 12 + 4 \cdot 1 + 2 \cdot 16 = 24 + 4 + 32 = 60 $$

2. Рассчитаем массовые доли углерода, водорода и кислорода:

$$ \omega(C) = \frac{2 \cdot Ar(C)}{Mr(C_2H_4O_2)} \cdot 100\% = \frac{2 \cdot 12}{60} \cdot 100\% = \frac{24}{60} \cdot 100\% = 40,00\% $$

$$ \omega(H) = \frac{4 \cdot Ar(H)}{Mr(C_2H_4O_2)} \cdot 100\% = \frac{4 \cdot 1}{60} \cdot 100\% = \frac{4}{60} \cdot 100\% \approx 6,67\% $$

$$ \omega(O) = \frac{2 \cdot Ar(O)}{Mr(C_2H_4O_2)} \cdot 100\% = \frac{2 \cdot 16}{60} \cdot 100\% = \frac{32}{60} \cdot 100\% \approx 53,33\% $$

Ответ: массовая доля углерода в уксусной кислоте $\omega(C) = 40,00\%$, водорода $\omega(H) \approx 6,67\%$, кислорода $\omega(O) \approx 53,33\%$.