Номер 3.18, страница 19, часть I - гдз по химии 8-9 класс задачник с помощником Гара, Габрусева

3.18. Рассчитайте массовые доли элементов в сульфиде калия.

Для того чтобы рассчитать массовые доли элементов в сульфиде калия, необходимо выполнить следующие шаги:
1. Определить химическую формулу сульфида калия.
2. Рассчитать молярную массу соединения.
3. Рассчитать массовую долю каждого элемента по формуле.

Дано:

Соединение: сульфид калия.

Для расчетов используем относительные атомные массы элементов из Периодической системы Д.И. Менделеева, округленные до целых чисел (для калия округлим до 39):

Относительная атомная масса калия: $A_r(K) = 39$

Относительная атомная масса серы: $A_r(S) = 32$

Найти:

Массовую долю калия $\omega(K)$ — ?

Массовую долю серы $\omega(S)$ — ?

Решение:

1. Определяем химическую формулу сульфида калия. Калий (K) — элемент I группы, его валентность (и степень окисления в солях) равна I (+1). Сера (S) в сульфидах проявляет валентность II (-2). Согласно правилу составления формул бинарных соединений, формула сульфида калия — $K_2S$.

2. Рассчитаем относительную молекулярную массу (а также молярную массу) сульфида калия $K_2S$. Она равна сумме атомных масс элементов, умноженных на их индексы в формуле:

$M_r(K_2S) = 2 \cdot A_r(K) + 1 \cdot A_r(S) = 2 \cdot 39 + 32 = 78 + 32 = 110$

Молярная масса $M(K_2S)$ численно равна относительной молекулярной массе и составляет $110$ г/моль.

3. Рассчитаем массовые доли элементов. Массовая доля элемента в веществе ( $\omega$ ) вычисляется по формуле:

$\omega(\text{элемента}) = \frac{n \cdot A_r(\text{элемента})}{M_r(\text{вещества})} \cdot 100\%$

где $n$ — число атомов элемента в формуле.

Расчет массовой доли калия (K):

В молекуле $K_2S$ содержится 2 атома калия.

$\omega(K) = \frac{2 \cdot A_r(K)}{M_r(K_2S)} \cdot 100\% = \frac{2 \cdot 39}{110} \cdot 100\% = \frac{78}{110} \cdot 100\% \approx 0.7091 \cdot 100\% = 70.91\%$

Расчет массовой доли серы (S):

В молекуле $K_2S$ содержится 1 атом серы.

$\omega(S) = \frac{1 \cdot A_r(S)}{M_r(K_2S)} \cdot 100\% = \frac{1 \cdot 32}{110} \cdot 100\% = \frac{32}{110} \cdot 100\% \approx 0.2909 \cdot 100\% = 29.09\%$

Проверка: сумма массовых долей всех элементов в соединении должна быть равна 100%.

$\omega(K) + \omega(S) = 70.91\% + 29.09\% = 100.00\%$

Расчеты верны.

Ответ: массовая доля калия $\omega(K)$ в сульфиде калия составляет 70.91%, массовая доля серы $\omega(S)$ — 29.09%.