Номер 4, страница 72 - гдз по химии 8 класс учебник Габриелян, Остроумов

§ 14. Оксиды. Глава 2. Важнейшие представители неорганических веществ. Количественные отношения в химии - номер 4, страница 72.

4. Оксид некоторого химического элемента имеет формулу $Э_2О_3$, массовая доля кислорода в нём составляет 63.2 %. Определите этот химический элемент.

Дано:

Формула оксида: Э₂О₃

Массовая доля кислорода в оксиде: $\omega(O) = 63.2\% = 0.632$

Найти:

Неизвестный химический элемент Э.

Решение:

Массовая доля элемента в химическом соединении вычисляется по формуле:

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

где n – число атомов данного элемента в формуле соединения, Ar(элемента) – относительная атомная масса элемента, а Mr(соединения) – относительная молекулярная масса всего соединения.

Для оксида с общей формулой Э₂О₃ относительная молекулярная масса равна:

$Mr(Э_2O_3) = 2 \cdot Ar(Э) + 3 \cdot Ar(O)$

Обозначим относительную атомную массу неизвестного элемента Э как x. Относительная атомная масса кислорода $Ar(O)$ равна 16.

Тогда $Mr(Э_2O_3) = 2x + 3 \cdot 16 = 2x + 48$.

Массовая доля кислорода в этом оксиде составляет 63,2%, или 0,632 в долях единицы. Составим уравнение, используя формулу массовой доли для кислорода:

$\omega(O) = \frac{3 \cdot Ar(O)}{Mr(Э_2O_3)} = \frac{3 \cdot 16}{2x + 48}$

$0.632 = \frac{48}{2x + 48}$

Теперь решим это уравнение относительно x, чтобы найти атомную массу элемента Э:

$0.632 \cdot (2x + 48) = 48$

$1.264x + 0.632 \cdot 48 = 48$

$1.264x + 30.336 = 48$

$1.264x = 48 - 30.336$

$1.264x = 17.664$

$x = \frac{17.664}{1.264}$

$x \approx 14$

Относительная атомная масса неизвестного элемента Э равна 14. Согласно периодической системе химических элементов Д. И. Менделеева, элемент с такой атомной массой — это Азот (N).

Проверим: для оксида азота(III) N₂O₃, молекулярная масса $Mr(N_2O_3) = 2 \cdot 14 + 3 \cdot 16 = 28 + 48 = 76$. Массовая доля кислорода в нем будет равна $\omega(O) = \frac{3 \cdot 16}{76} \approx 0.6316$, что в процентах составляет $63.16\% \approx 63.2\%$.

Ответ: искомый химический элемент – Азот (N).