Номер 6, страница 80 - гдз по химии 8 класс учебник Габриелян, Остроумов

§ 17. Соли. Глава 2. Важнейшие представители неорганических веществ. Количественные отношения в химии - номер 6, страница 80.

6. Рассчитайте массовую долю кальция в хлориде, нитрате и фосфате. Расположите эти соли в порядке возрастания массовой доли металла. Охарактеризуйте растворимость этих солей в воде.

Для решения задачи сначала определим химические формулы солей кальция: хлорида, нитрата и фосфата. Затем, используя относительные атомные массы элементов из Периодической системы, рассчитаем их относительные молекулярные массы и массовые доли кальция.

Относительные атомные массы (округленные):

• Кальций ($Ca$): $Ar(Ca) = 40$
• Хлор ($Cl$): $Ar(Cl) = 35.5$
• Азот ($N$): $Ar(N) = 14$
• Кислород ($O$): $Ar(O) = 16$
• Фосфор ($P$): $Ar(P) = 31$

Рассчитайте массовую долю кальция в хлориде, нитрате и фосфате.

Дано:

Соли: хлорид кальция ($CaCl_2$), нитрат кальция ($Ca(NO_3)_2$), фосфат кальция ($Ca_3(PO_4)_2$).

Найти:

Массовую долю кальция ($ω(Ca)$) в каждой соли.

Решение:

Массовая доля элемента в веществе ($ω$) рассчитывается по формуле:

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

где $n$ — число атомов элемента в формульной единице, $Ar$ — относительная атомная масса элемента, $Mr$ — относительная молекулярная (формульная) масса вещества.

1. Расчет для хлорида кальция ($CaCl_2$)

Относительная молекулярная масса $CaCl_2$:

$Mr(CaCl_2) = Ar(Ca) + 2 \cdot Ar(Cl) = 40 + 2 \cdot 35.5 = 111$

Массовая доля кальция в $CaCl_2$:

$ω(Ca) = \frac{1 \cdot Ar(Ca)}{Mr(CaCl_2)} \cdot 100\% = \frac{40}{111} \cdot 100\% \approx 36.04\%$

2. Расчет для нитрата кальция ($Ca(NO_3)_2$)

Относительная молекулярная масса $Ca(NO_3)_2$:

$Mr(Ca(NO_3)_2) = Ar(Ca) + 2 \cdot (Ar(N) + 3 \cdot Ar(O)) = 40 + 2 \cdot (14 + 3 \cdot 16) = 40 + 2 \cdot 62 = 164$

Массовая доля кальция в $Ca(NO_3)_2$:

$ω(Ca) = \frac{1 \cdot Ar(Ca)}{Mr(Ca(NO_3)_2)} \cdot 100\% = \frac{40}{164} \cdot 100\% \approx 24.39\%$

3. Расчет для фосфата кальция ($Ca_3(PO_4)_2$)

Относительная молекулярная масса $Ca_3(PO_4)_2$:

$Mr(Ca_3(PO_4)_2) = 3 \cdot Ar(Ca) + 2 \cdot (Ar(P) + 4 \cdot Ar(O)) = 3 \cdot 40 + 2 \cdot (31 + 4 \cdot 16) = 120 + 2 \cdot 95 = 310$

Массовая доля кальция в $Ca_3(PO_4)_2$:

$ω(Ca) = \frac{3 \cdot Ar(Ca)}{Mr(Ca_3(PO_4)_2)} \cdot 100\% = \frac{120}{310} \cdot 100\% \approx 38.71\%$

Ответ: Массовая доля кальция составляет: в хлориде кальция ($CaCl_2$) ≈ 36.04%; в нитрате кальция ($Ca(NO_3)_2$) ≈ 24.39%; в фосфате кальция ($Ca_3(PO_4)_2$) ≈ 38.71%.

Расположите эти соли в порядке возрастания массовой доли металла.

Сравнивая полученные значения массовых долей кальция, располагаем соли в порядке их увеличения:

1. Нитрат кальция ($Ca(NO_3)_2$) с $ω(Ca) \approx 24.39\%$

2. Хлорид кальция ($CaCl_2$) с $ω(Ca) \approx 36.04\%$

3. Фосфат кальция ($Ca_3(PO_4)_2$) с $ω(Ca) \approx 38.71\%$

Ответ: Порядок возрастания массовой доли кальция: нитрат кальция → хлорид кальция → фосфат кальция ($Ca(NO_3)_2 \rightarrow CaCl_2 \rightarrow Ca_3(PO_4)_2$).

Охарактеризуйте растворимость этих солей в воде.

Для определения растворимости солей в воде используется таблица растворимости кислот, оснований и солей.

• Хлорид кальция ($CaCl_2$): хорошо растворимая в воде соль (Р).
• Нитрат кальция ($Ca(NO_3)_2$): хорошо растворимая в воде соль (Р). Практически все нитраты растворимы.
• Фосфат кальция ($Ca_3(PO_4)_2$): нерастворимая в воде соль (Н).

Ответ: Хлорид кальция и нитрат кальция — растворимые соли, фосфат кальция — нерастворимая соль.