Номер 3.29, страница 20, часть I - гдз по химии 8-9 класс задачник с помощником Гара, Габрусева

3.29. Сравните массовые доли водорода, содержащегося в молекулах метана, этилена и ацетилена.

Дано:

Вещества: метан ($CH_4$), этилен ($C_2H_4$), ацетилен ($C_2H_2$).
Относительные атомные массы (а.е.м.):
$Ar(C) = 12$
$Ar(H) = 1$
Данные значения являются стандартными и для расчета массовых долей не требуют перевода в систему СИ.

Найти:

Сравнить массовые доли водорода $ω(H)$ в молекулах метана, этилена и ацетилена.

Решение:

Массовая доля элемента в веществе вычисляется по формуле: $ω(Э) = \frac{n \cdot Ar(Э)}{Mr(вещества)} \cdot 100\%$, где $n$ — число атомов элемента в молекуле, $Ar(Э)$ — относительная атомная масса элемента, $Mr(вещества)$ — относительная молекулярная масса вещества.

Метан ($CH_4$)

1. Найдем относительную молекулярную массу метана:
$Mr(CH_4) = Ar(C) + 4 \cdot Ar(H) = 12 + 4 \cdot 1 = 16$

2. Рассчитаем массовую долю водорода в метане:
$ω(H) = \frac{4 \cdot Ar(H)}{Mr(CH_4)} \cdot 100\% = \frac{4 \cdot 1}{16} \cdot 100\% = 0.25 \cdot 100\% = 25\%$

Ответ: массовая доля водорода в метане составляет $25\%$.

Этилен ($C_2H_4$)

1. Найдем относительную молекулярную массу этилена:
$Mr(C_2H_4) = 2 \cdot Ar(C) + 4 \cdot Ar(H) = 2 \cdot 12 + 4 \cdot 1 = 24 + 4 = 28$

2. Рассчитаем массовую долю водорода в этилене:
$ω(H) = \frac{4 \cdot Ar(H)}{Mr(C_2H_4)} \cdot 100\% = \frac{4 \cdot 1}{28} \cdot 100\% \approx 0.143 \cdot 100\% = 14.3\%$

Ответ: массовая доля водорода в этилене составляет примерно $14.3\%$.

Ацетилен ($C_2H_2$)

1. Найдем относительную молекулярную массу ацетилена:
$Mr(C_2H_2) = 2 \cdot Ar(C) + 2 \cdot Ar(H) = 2 \cdot 12 + 2 \cdot 1 = 24 + 2 = 26$

2. Рассчитаем массовую долю водорода в ацетилене:
$ω(H) = \frac{2 \cdot Ar(H)}{Mr(C_2H_2)} \cdot 100\% = \frac{2 \cdot 1}{26} \cdot 100\% \approx 0.077 \cdot 100\% = 7.7\%$

Ответ: массовая доля водорода в ацетилене составляет примерно $7.7\%$.

Сравнив полученные значения ($25\%$, $14.3\%$, $7.7\%$), мы можем сделать вывод о соотношении массовых долей водорода в данных углеводородах.

Ответ: Массовая доля водорода убывает в ряду: метан > этилен > ацетилен. $ω(H)_{CH_4} > ω(H)_{C_2H_4} > ω(H)_{C_2H_2}$ ($25\% > 14.3\% > 7.7\%$).