Номер 3.42, страница 20, часть I - гдз по химии 8-9 класс задачник с помощником Гара, Габрусева

3.42. Рассчитайте массовые доли элементов в молекуле уксусной кислоты.

Дано:

Соединение: уксусная кислота.
Химическая формула: $CH_3COOH$.

Найти:

Массовые доли элементов в уксусной кислоте:
$ω(C)$ — ?
$ω(H)$ — ?
$ω(O)$ — ?

Решение:

1. Для расчета массовых долей сначала определим молекулярную формулу уксусной кислоты, чтобы подсчитать общее число атомов каждого элемента. Складывая атомы из метильной ($CH_3$) и карбоксильной ($COOH$) групп, получаем: $C_2H_4O_2$.

2. Возьмем округленные значения относительных атомных масс ($Ar$) из периодической таблицы Д. И. Менделеева:
$Ar(C) = 12$
$Ar(H) = 1$
$Ar(O) = 16$

3. Рассчитаем относительную молекулярную массу ($Mr$) уксусной кислоты. Она равна сумме относительных атомных масс всех атомов, входящих в состав молекулы.
$Mr(C_2H_4O_2) = 2 \cdot Ar(C) + 4 \cdot Ar(H) + 2 \cdot Ar(O)$
$Mr(C_2H_4O_2) = 2 \cdot 12 + 4 \cdot 1 + 2 \cdot 16 = 24 + 4 + 32 = 60$.

4. Рассчитаем массовую долю ($ω$) каждого элемента по формуле:
$ω(\text{элемента}) = \frac{n \cdot Ar(\text{элемента})}{Mr(\text{вещества})} \cdot 100\%$
где $n$ — число атомов элемента в молекуле.

Массовая доля углерода (C):
$ω(C) = \frac{2 \cdot 12}{60} \cdot 100\% = \frac{24}{60} \cdot 100\% = 0.4 \cdot 100\% = 40\%$.

Массовая доля водорода (H):
$ω(H) = \frac{4 \cdot 1}{60} \cdot 100\% = \frac{4}{60} \cdot 100\% \approx 0.0667 \cdot 100\% = 6.67\%$.

Массовая доля кислорода (O):
$ω(O) = \frac{2 \cdot 16}{60} \cdot 100\% = \frac{32}{60} \cdot 100\% \approx 0.5333 \cdot 100\% = 53.33\%$.

Проверка: сумма массовых долей должна быть равна 100%.
$40\% + 6.67\% + 53.33\% = 100\%$. Расчеты верны.

Ответ: массовые доли элементов в молекуле уксусной кислоты составляют: углерод — 40%; водород — 6.67%; кислород — 53.33%.