Страница 32 - гдз по химии 8 класс рабочая тетрадь Габриелян, Сладков

6. Формула кальциевой селитры $Ca(NO_3)_2$ показывает:

1)

2)

3)

4)

5)

6) $M_r(Ca(NO_3)_2) =$

7) $w(Ca) = $ $w(N) =$

$w(O) =$

1) Формула показывает качественный состав вещества, то есть из атомов каких химических элементов оно состоит. В данном случае это кальций (Ca), азот (N) и кислород (O).

Ответ: Вещество состоит из химических элементов кальция, азота и кислорода.

2) Формула показывает количественный состав вещества, то есть сколько атомов каждого элемента содержится в одной формульной единице. В одной формульной единице нитрата кальция содержится 1 атом кальция, 2 атома азота (индекс за скобкой умножается на индекс внутри) и 6 атомов кислорода ($3 \cdot 2 = 6$).

Ответ: Одна формульная единица содержит 1 атом Ca, 2 атома N и 6 атомов O.

3) Так как вещество состоит из атомов нескольких (трех) разных химических элементов, оно является сложным веществом (в отличие от простых веществ, состоящих из атомов одного элемента).

Ответ: Это сложное вещество.

4) По своему составу (катион металла $Ca^{2+}$ и анион кислотного остатка $NO_3^{-}$) нитрат кальция относится к классу солей.

Ответ: Это соль.

5) Формула показывает соотношение числа атомов элементов в веществе. Это соотношение для нитрата кальция составляет $N(Ca) : N(N) : N(O) = 1 : 2 : 6$.

Ответ: Соотношение атомов $N(Ca) : N(N) : N(O) = 1 : 2 : 6$.

6) Расчет относительной молекулярной массы $M_r(Ca(NO_3)_2)$.

Дано:

Химическая формула: $Ca(NO_3)_2$

Найти:

$M_r(Ca(NO_3)_2) - ?$

Решение:

Относительная молекулярная масса вещества равна сумме относительных атомных масс всех атомов, входящих в состав его формульной единицы. Используем значения относительных атомных масс из Периодической таблицы химических элементов Д.И. Менделеева (округляем до целых): $A_r(Ca) = 40$, $A_r(N) = 14$, $A_r(O) = 16$.

$M_r(Ca(NO_3)_2) = A_r(Ca) + 2 \cdot (A_r(N) + 3 \cdot A_r(O))$

$M_r(Ca(NO_3)_2) = 40 + 2 \cdot (14 + 3 \cdot 16) = 40 + 2 \cdot (14 + 48) = 40 + 2 \cdot 62 = 40 + 124 = 164$

Ответ: $M_r(Ca(NO_3)_2) = 164$.

7) Расчет массовых долей элементов $w(Ca)$, $w(N)$, $w(O)$.

Дано:

Химическая формула: $Ca(NO_3)_2$

$M_r(Ca(NO_3)_2) = 164$

Найти:

$w(Ca) - ?$

$w(N) - ?$

$w(O) - ?$

Решение:

Массовая доля элемента ($w$) в веществе вычисляется по формуле: $w(\text{элемента}) = \frac{n \cdot A_r(\text{элемента})}{M_r(\text{вещества})} \cdot 100\%$, где $n$ – число атомов элемента в формуле.

Массовая доля кальция:

$w(Ca) = \frac{1 \cdot A_r(Ca)}{M_r(Ca(NO_3)_2)} \cdot 100\% = \frac{1 \cdot 40}{164} \cdot 100\% \approx 24.39\%$

Массовая доля азота:

$w(N) = \frac{2 \cdot A_r(N)}{M_r(Ca(NO_3)_2)} \cdot 100\% = \frac{2 \cdot 14}{164} \cdot 100\% = \frac{28}{164} \cdot 100\% \approx 17.07\%$

Массовая доля кислорода:

$w(O) = \frac{6 \cdot A_r(O)}{M_r(Ca(NO_3)_2)} \cdot 100\% = \frac{6 \cdot 16}{164} \cdot 100\% = \frac{96}{164} \cdot 100\% \approx 58.54\%$

Ответ: $w(Ca) = 24.39\%$, $w(N) = 17.07\%$, $w(O) = 58.54\%$.

1. Расположите простые вещества в порядке убывания их $M_r$:

а) кислород $M_r(O_2) = $ _________________________

б) белый фосфор $M_r(P_4) = $ _________________________

в) ромбическая сера $M_r(S_8) = $ _________________________

г) озон $M_r(O_3) = $ _________________________

Ответ: _________________________

Дано:

Простые вещества:
а) кислород ($O_2$)
б) белый фосфор ($P_4$)
в) ромбическая сера ($S_8$)
г) озон ($O_3$)
Относительные атомные массы элементов (округленные): $A_r(O)=16$, $A_r(P)=31$, $A_r(S)=32$.

Найти:

1. Вычислить относительные молекулярные массы ($M_r$) для каждого вещества.
2. Расположить вещества в порядке убывания их $M_r$.

Решение:

Относительная молекулярная масса вещества ($M_r$) вычисляется как сумма относительных атомных масс ($A_r$) всех атомов, входящих в состав его молекулы.

а) кислород $M_r(O_2)$
Молекула кислорода состоит из двух атомов кислорода. Расчет ее относительной молекулярной массы:
$M_r(O_2) = 2 \times A_r(O) = 2 \times 16 = 32$.
Ответ: 32.

б) белый фосфор $M_r(P_4)$
Молекула белого фосфора состоит из четырех атомов фосфора. Расчет ее относительной молекулярной массы:
$M_r(P_4) = 4 \times A_r(P) = 4 \times 31 = 124$.
Ответ: 124.

в) ромбическая сера $M_r(S_8)$
Молекула ромбической серы состоит из восьми атомов серы. Расчет ее относительной молекулярной массы:
$M_r(S_8) = 8 \times A_r(S) = 8 \times 32 = 256$.
Ответ: 256.

г) озон $M_r(O_3)$
Молекула озона, являющегося аллотропной модификацией кислорода, состоит из трех атомов кислорода. Расчет ее относительной молекулярной массы:
$M_r(O_3) = 3 \times A_r(O) = 3 \times 16 = 48$.
Ответ: 48.

Теперь расположим вещества в порядке убывания их относительных молекулярных масс. Для этого сравним полученные значения:
$M_r(S_8) = 256$
$M_r(P_4) = 124$
$M_r(O_3) = 48$
$M_r(O_2) = 32$
Таким образом, итоговая последовательность веществ в порядке убывания их $M_r$ следующая: ромбическая сера, белый фосфор, озон, кислород.

Ответ: ромбическая сера ($S_8$), белый фосфор ($P_4$), озон ($O_3$), кислород ($O_2$).

2. Расположите сложные вещества в порядке возрастания их $M_r$:

а) поваренная соль $M_r(\text{NaCl}) = $

б) гашёная известь $M_r(\text{Ca(OH)}_2) = $

в) нитрат алюминия $M_r(\text{Al(NO}_3)_3) = $

г) фосфат кальция $M_r(\text{Ca}_3(\text{PO}_4)_2) = $

Ответ:

Для того чтобы расположить сложные вещества в порядке возрастания их относительных молекулярных масс ($M_r$), необходимо сначала вычислить $M_r$ для каждого вещества.

Относительная молекулярная масса ($M_r$) вещества — это безразмерная величина, показывающая, во сколько раз масса формульной единицы данного вещества больше 1/12 массы атома углерода. Она вычисляется как сумма относительных атомных масс ($A_r$) всех атомов, входящих в состав молекулы, с учетом их количества.

Для расчетов используем округленные значения относительных атомных масс из Периодической системы химических элементов Д.И. Менделеева:

• $A_r(Na) = 23$
• $A_r(Cl) = 35,5$
• $A_r(Ca) = 40$
• $A_r(O) = 16$
• $A_r(H) = 1$
• $A_r(Al) = 27$
• $A_r(N) = 14$
• $A_r(P) = 31$

а) поваренная соль $M_r(NaCl)$

Относительная молекулярная масса хлорида натрия ($NaCl$) равна сумме относительных атомных масс одного атома натрия и одного атома хлора.

$M_r(NaCl) = A_r(Na) + A_r(Cl) = 23 + 35,5 = 58,5$

б) гашёная известь $M_r(Ca(OH)_2)$

Относительная молекулярная масса гидроксида кальция ($Ca(OH)_2$) равна сумме относительной атомной массы одного атома кальция и двух масс гидроксильной группы ($OH$).

$M_r(Ca(OH)_2) = A_r(Ca) + 2 \cdot (A_r(O) + A_r(H)) = 40 + 2 \cdot (16 + 1) = 40 + 2 \cdot 17 = 74$

в) нитрат алюминия $M_r(Al(NO_3)_3)$

Относительная молекулярная масса нитрата алюминия ($Al(NO_3)_3$) равна сумме относительной атомной массы одного атома алюминия и трех масс нитратной группы ($NO_3$).

$M_r(Al(NO_3)_3) = A_r(Al) + 3 \cdot (A_r(N) + 3 \cdot A_r(O)) = 27 + 3 \cdot (14 + 3 \cdot 16) = 27 + 3 \cdot (14 + 48) = 27 + 3 \cdot 62 = 27 + 186 = 213$

г) фосфат кальция $M_r(Ca_3(PO_4)_2)$

Относительная молекулярная масса фосфата кальция ($Ca_3(PO_4)_2$) равна сумме утроенной относительной атомной массы кальция и удвоенной массы фосфатной группы ($PO_4$).

$M_r(Ca_3(PO_4)_2) = 3 \cdot A_r(Ca) + 2 \cdot (A_r(P) + 4 \cdot A_r(O)) = 3 \cdot 40 + 2 \cdot (31 + 4 \cdot 16) = 120 + 2 \cdot (31 + 64) = 120 + 2 \cdot 95 = 120 + 190 = 310$

Теперь сравним полученные значения $M_r$ и расположим вещества в порядке возрастания их масс:

$M_r(NaCl) = 58,5$

$M_r(Ca(OH)_2) = 74$

$M_r(Al(NO_3)_3) = 213$

$M_r(Ca_3(PO_4)_2) = 310$

Таким образом, $58,5 < 74 < 213 < 310$, что соответствует порядку: а, б, в, г.

Ответ: вещества в порядке возрастания их $M_r$: поваренная соль ($NaCl$), гашёная известь ($Ca(OH)_2$), нитрат алюминия ($Al(NO_3)_3$), фосфат кальция ($Ca_3(PO_4)_2$).

3. Информация, которую несёт формула кальцинированной со-ды $Na_2CO_3$:

1)

2)

3)

4)

5)

6) $M_r(Na_2CO_3) = $

7) $w(Na) = $ $w(C) = $

$w(O) = $

1) Качественный состав. Формула показывает, что вещество образовано тремя химическими элементами: натрием (химический символ Na), углеродом (C) и кислородом (O).
Ответ: Вещество состоит из атомов натрия, углерода и кислорода.

2) Количественный состав. Индексы в формуле указывают на число атомов каждого элемента в одной формульной единице вещества. В одной формульной единице карбоната натрия содержится два атома натрия, один атом углерода и три атома кислорода.
Ответ: Одна формульная единица $Na_2CO_3$ содержит 2 атома Na, 1 атом C и 3 атома O.

3) Тип вещества. Так как вещество состоит из атомов разных химических элементов, оно является сложным. По классификации неорганических соединений, карбонат натрия ($Na_2CO_3$) относится к классу солей.
Ответ: Сложное вещество, соль.

4) Соотношение атомов. Формула показывает, что атомы элементов в веществе находятся в следующем количественном соотношении: $N(Na) : N(C) : N(O) = 2 : 1 : 3$.
Ответ: Соотношение атомов $N(Na) : N(C) : N(O) = 2 : 1 : 3$.

5) Степень окисления. По формуле можно определить степени окисления элементов. У щелочных металлов (Na) она постоянна и равна +1, у кислорода в большинстве соединений -2. Зная, что молекула электронейтральна, можно вычислить степень окисления углерода (x): $2 \cdot (+1) + x + 3 \cdot (-2) = 0$, откуда $x = +4$.
Ответ: Степени окисления элементов: $Na^{+1}$, $C^{+4}$, $O^{-2}$.

Для решения пунктов 6 и 7, требующих математических вычислений, запишем данные и проведем расчеты.

Дано:
Формула соединения: $Na_2CO_3$
Относительные атомные массы (из ПСХЭ Д.И. Менделеева, округленные):
$A_r(Na) = 23$
$A_r(C) = 12$
$A_r(O) = 16$

Найти:
6) $M_r(Na_2CO_3)$
7) $w(Na)$, $w(C)$, $w(O)$

Решение:

6) $M_r(Na_2CO_3)$ =
Относительная молекулярная масса вещества равна сумме относительных атомных масс всех атомов, входящих в состав его формульной единицы.
$M_r(Na_2CO_3) = 2 \cdot A_r(Na) + A_r(C) + 3 \cdot A_r(O)$
$M_r(Na_2CO_3) = 2 \cdot 23 + 12 + 3 \cdot 16 = 46 + 12 + 48 = 106$
Ответ: 106.

7) $w(Na)$ = , $w(C)$ = , $w(O)$ =
Массовая доля элемента в веществе ($w$) вычисляется по формуле: $w(\text{элемента}) = \frac{n \cdot A_r(\text{элемента})}{M_r(\text{вещества})} \cdot 100\%$, где n - число атомов элемента в формуле.
$w(Na) = \frac{2 \cdot A_r(Na)}{M_r(Na_2CO_3)} \cdot 100\% = \frac{2 \cdot 23}{106} \cdot 100\% = \frac{46}{106} \cdot 100\% \approx 43.4\%$.
$w(C) = \frac{1 \cdot A_r(C)}{M_r(Na_2CO_3)} \cdot 100\% = \frac{1 \cdot 12}{106} \cdot 100\% = \frac{12}{106} \cdot 100\% \approx 11.3\%$.
$w(O) = \frac{3 \cdot A_r(O)}{M_r(Na_2CO_3)} \cdot 100\% = \frac{3 \cdot 16}{106} \cdot 100\% = \frac{48}{106} \cdot 100\% \approx 45.3\%$.
Ответ: $w(Na) \approx 43.4\%$; $w(C) \approx 11.3\%$; $w(O) \approx 45.3\%$.