Номер 3.38, страница 20, часть I - гдз по химии 8-9 класс задачник с помощником Гара, Габрусева

3.38. Сравните массовые доли серы в серной, сернистой и сероводородной кислотах.

Дано:

Серная кислота ($H_2SO_4$)

Сернистая кислота ($H_2SO_3$)

Сероводородная кислота ($H_2S$)

Найти:

Сравнить массовые доли серы ($\omega(S)$) в данных кислотах.

Решение:

Для решения задачи необходимо рассчитать массовую долю серы в каждом из указанных соединений, а затем сравнить полученные результаты.

Массовая доля элемента в веществе рассчитывается по формуле:

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

где $n$ — число атомов элемента в молекуле, $A_r(Э)$ — относительная атомная масса элемента, $M_r(вещества)$ — относительная молекулярная масса вещества.

Примем относительные атомные массы элементов (округленные до целых): $A_r(H) = 1$, $A_r(S) = 32$, $A_r(O) = 16$.

Расчет для серной кислоты ($H_2SO_4$)

Относительная молекулярная масса серной кислоты:

$M_r(H_2SO_4) = 2 \cdot A_r(H) + A_r(S) + 4 \cdot A_r(O) = 2 \cdot 1 + 32 + 4 \cdot 16 = 98$.

Массовая доля серы в серной кислоте:

$\omega(S \text{ в } H_2SO_4) = \frac{A_r(S)}{M_r(H_2SO_4)} \cdot 100\% = \frac{32}{98} \cdot 100\% \approx 32,65\%$.

Расчет для сернистой кислоты ($H_2SO_3$)

Относительная молекулярная масса сернистой кислоты:

$M_r(H_2SO_3) = 2 \cdot A_r(H) + A_r(S) + 3 \cdot A_r(O) = 2 \cdot 1 + 32 + 3 \cdot 16 = 82$.

Массовая доля серы в сернистой кислоте:

$\omega(S \text{ в } H_2SO_3) = \frac{A_r(S)}{M_r(H_2SO_3)} \cdot 100\% = \frac{32}{82} \cdot 100\% \approx 39,02\%$.

Расчет для сероводородной кислоты ($H_2S$)

Относительная молекулярная масса сероводородной кислоты:

$M_r(H_2S) = 2 \cdot A_r(H) + A_r(S) = 2 \cdot 1 + 32 = 34$.

Массовая доля серы в сероводородной кислоте:

$\omega(S \text{ в } H_2S) = \frac{A_r(S)}{M_r(H_2S)} \cdot 100\% = \frac{32}{34} \cdot 100\% \approx 94,12\%$.

Сравнение результатов

Сравнивая полученные значения, выстраиваем кислоты в порядке убывания массовой доли серы:

$94,12\% (H_2S) > 39,02\% (H_2SO_3) > 32,65\% (H_2SO_4)$.

Таким образом, $\omega(S \text{ в } H_2S) > \omega(S \text{ в } H_2SO_3) > \omega(S \text{ в } H_2SO_4)$.

Ответ: Массовая доля серы убывает в ряду: сероводородная кислота ($\approx 94,12\%$) > сернистая кислота ($\approx 39,02\%$) > серная кислота ($\approx 32,65\%$).