Номер 3, страница 41 - гдз по химии 8 класс учебник Габриелян, Остроумов

§ 7. Химические формулы. Глава 1. Первоначальные химические понятия - номер 3, страница 41.

3. Какую информацию несёт химическая формула?

Химическая формула — это условная запись состава вещества с помощью химических знаков и индексов. Она несёт в себе как качественную, так и количественную информацию о веществе.

Качественная информация

• Из каких химических элементов состоит вещество. Символы в формуле показывают, атомы каких элементов входят в состав данного вещества.

• Тип вещества. По составу можно определить, простое это вещество (состоит из атомов одного элемента, например, $O_2$, $Fe$) или сложное (состоит из атомов разных элементов, например, $H_2O$, $C_6H_{12}O_6$).

• Принадлежность к классу соединений. Часто формула может указывать на принадлежность вещества к определённому классу неорганических или органических соединений (например, наличие группы $-OH$ в формуле спирта, или $H$ на первом месте в формуле кислоты).

Количественная информация

• Количественный состав. Индексы в формуле показывают, сколько атомов каждого элемента содержится в одной молекуле (для веществ молекулярного строения) или в одной формульной единице (для веществ немолекулярного строения).

• Соотношение атомов. Формула показывает соотношение атомов разных элементов в веществе.

• Относительная молекулярная (или формульная) масса. Зная формулу, можно рассчитать относительную молекулярную массу ($M_r$) вещества как сумму относительных атомных масс ($A_r$) всех атомов, входящих в состав молекулы (или формульной единицы).

• Молярная масса. Численно молярная масса ($M$) вещества, выраженная в г/моль, равна его относительной молекулярной массе. Зная формулу, мы можем определить молярную массу.

• Массовые доли элементов. По химической формуле можно рассчитать массовую долю ($\omega$) каждого элемента в веществе.

Рассмотрим на примере серной кислоты ($H_2SO_4$)

Качественная информация:

• Это сложное вещество.

• Оно состоит из атомов трёх химических элементов: водорода ($H$), серы ($S$) и кислорода ($O$).

• Вещество относится к классу кислот.

Количественная информация:

• Одна молекула серной кислоты содержит 2 атома водорода, 1 атом серы и 4 атома кислорода.

• Соотношение атомов $H:S:O$ в веществе составляет $2:1:4$.

• Относительная молекулярная масса: $M_r(H_2SO_4) = 2 \cdot A_r(H) + A_r(S) + 4 \cdot A_r(O) = 2 \cdot 1 + 32 + 4 \cdot 16 = 98$.

• Молярная масса: $M(H_2SO_4) = 98$ г/моль. Это означает, что 1 моль серной кислоты имеет массу 98 граммов.

• Массовые доли элементов:

- Массовая доля водорода: $\omega(H) = \frac{2 \cdot A_r(H)}{M_r(H_2SO_4)} = \frac{2 \cdot 1}{98} \approx 0.0204$ или $2.04\%$.

- Массовая доля серы: $\omega(S) = \frac{A_r(S)}{M_r(H_2SO_4)} = \frac{32}{98} \approx 0.3265$ или $32.65\%$.

- Массовая доля кислорода: $\omega(O) = \frac{4 \cdot A_r(O)}{M_r(H_2SO_4)} = \frac{4 \cdot 16}{98} \approx 0.6531$ или $65.31\%$.

Ответ:

Химическая формула несёт следующую информацию о веществе:

• Качественный состав: из каких химических элементов состоит вещество и является ли оно простым или сложным.

• Количественный состав: сколько атомов каждого элемента содержится в одной молекуле (или формульной единице) и каково их соотношение.

• Расчетные данные: формула позволяет рассчитать относительную молекулярную (формульную) массу, молярную массу и массовые доли элементов в веществе.