Номер 3.21, страница 19, часть I - гдз по химии 8-9 класс задачник с помощником Гара, Габрусева

3.21. Рассчитайте массовые доли элементов в молекуле глюкозы ($C_6H_{12}O_6$).

Дано:

Молекула глюкозы с химической формулой $C_6H_{12}O_6$.

Относительные атомные массы элементов (из Периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, округленные до целых чисел):

$Ar(C) = 12$

$Ar(H) = 1$

$Ar(O) = 16$

Найти:

Массовые доли углерода $ω(C)$, водорода $ω(H)$ и кислорода $ω(O)$ в молекуле глюкозы.

Решение:

Массовая доля элемента в сложном веществе рассчитывается как отношение массы всех атомов данного элемента в молекуле к относительной молекулярной массе всего вещества. Формула для расчета:

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

где $ω(Э)$ – массовая доля элемента, $n$ – число атомов элемента в молекуле, $Ar(Э)$ – относительная атомная масса элемента, а $Mr(вещества)$ – относительная молекулярная масса вещества.

1. Сначала определим относительную молекулярную массу глюкозы ($Mr(C_6H_{12}O_6)$):

$Mr(C_6H_{12}O_6) = 6 \cdot Ar(C) + 12 \cdot Ar(H) + 6 \cdot Ar(O)$

$Mr(C_6H_{12}O_6) = 6 \cdot 12 + 12 \cdot 1 + 6 \cdot 16 = 72 + 12 + 96 = 180$

2. Теперь рассчитаем массовую долю каждого элемента.

Массовая доля углерода (C):

$ω(C) = \frac{6 \cdot Ar(C)}{Mr(C_6H_{12}O_6)} \cdot 100\% = \frac{6 \cdot 12}{180} \cdot 100\% = \frac{72}{180} \cdot 100\% = 0.4 \cdot 100\% = 40\%$

Массовая доля водорода (H):

$ω(H) = \frac{12 \cdot Ar(H)}{Mr(C_6H_{12}O_6)} \cdot 100\% = \frac{12 \cdot 1}{180} \cdot 100\% \approx 0.0667 \cdot 100\% \approx 6.67\%$

Массовая доля кислорода (O):

$ω(O) = \frac{6 \cdot Ar(O)}{Mr(C_6H_{12}O_6)} \cdot 100\% = \frac{6 \cdot 16}{180} \cdot 100\% = \frac{96}{180} \cdot 100\% \approx 0.5333 \cdot 100\% \approx 53.33\%$

Проверим, что сумма массовых долей равна 100%:

$40\% + 6.67\% + 53.33\% = 100\%$

Ответ: массовые доли элементов в молекуле глюкозы составляют: углерод (C) – 40%; водород (H) – 6.67%; кислород (O) – 53.33%.