Номер 12, страница 24 - гдз по химии 8 класс проверочные и контрольные работы Габриелян, Лысова

12. Раствор перманганата калия $KMnO_4$ (марганцовка) — хорошее антисептическое средство для обработки поверхностных ран. Определите относительную молекулярную массу перманганата калия $KMnO_4$ и массовые доли элементов в нём (%).

Дано:

Химическое соединение: перманганат калия, формула $KMnO_4$.

Найти:

1. Относительную молекулярную массу $M_r(KMnO_4)$ — ?
2. Массовые доли элементов $ω(K)$, $ω(Mn)$, $ω(O)$ в $KMnO_4$ — ?

Решение:

Для проведения расчетов воспользуемся значениями относительных атомных масс ($A_r$) элементов из Периодической системы химических элементов Д.И. Менделеева, округленными до целых чисел:
$A_r(K) = 39$
$A_r(Mn) = 55$
$A_r(O) = 16$

Определение относительной молекулярной массы перманганата калия $KMnO_4$

Относительная молекулярная масса вещества равна сумме относительных атомных масс всех атомов, входящих в состав его формульной единицы. Молекула перманганата калия $KMnO_4$ состоит из 1 атома калия (K), 1 атома марганца (Mn) и 4 атомов кислорода (O).
Формула для расчета: $M_r(KMnO_4) = 1 \cdot A_r(K) + 1 \cdot A_r(Mn) + 4 \cdot A_r(O)$.
Подставляем значения атомных масс:
$M_r(KMnO_4) = 1 \cdot 39 + 1 \cdot 55 + 4 \cdot 16 = 39 + 55 + 64 = 158$.
Ответ: относительная молекулярная масса перманганата калия равна 158.

Определение массовых долей элементов в нём (%)

Массовая доля элемента ($ω$) в соединении вычисляется как отношение массы всех атомов данного элемента в молекуле к относительной молекулярной массе всего соединения, выраженное в процентах.
Общая формула: $ω(\text{элемента}) = \frac{n \cdot A_r(\text{элемента})}{M_r(\text{соединения})} \cdot 100\%$, где $n$ — число атомов элемента в молекуле.

1. Массовая доля калия (K):
$ω(K) = \frac{1 \cdot A_r(K)}{M_r(KMnO_4)} \cdot 100\% = \frac{1 \cdot 39}{158} \cdot 100\% \approx 24.68\%$

2. Массовая доля марганца (Mn):
$ω(Mn) = \frac{1 \cdot A_r(Mn)}{M_r(KMnO_4)} \cdot 100\% = \frac{1 \cdot 55}{158} \cdot 100\% \approx 34.81\%$

3. Массовая доля кислорода (O):
$ω(O) = \frac{4 \cdot A_r(O)}{M_r(KMnO_4)} \cdot 100\% = \frac{4 \cdot 16}{158} \cdot 100\% = \frac{64}{158} \cdot 100\% \approx 40.51\%$

Проверим, что сумма массовых долей равна 100%:
$24.68\% + 34.81\% + 40.51\% = 100\%$. Расчеты верны.
Ответ: массовые доли элементов в перманганате калия составляют: калий ($K$) ≈ 24.68%; марганец ($Mn$) ≈ 34.81%; кислород ($O$) ≈ 40.51%.