Номер 3.44, страница 20, часть I - гдз по химии 8-9 класс задачник с помощником Гара, Габрусева

3.44. Рассчитайте массовую долю серы в соединении цинка с серой, если 4 г этого соединения содержит 1,32 г серы. Выведите формулу данного вещества.

Дано:

$m(соединения) = 4$ г

$m(S) = 1,32$ г

Единицы измерения (граммы) соответствуют стандартным для химических расчетов, перевод в систему СИ (кг) не требуется.

Найти:

$ω(S)$ — ?

Формулу вещества — ?

Решение:

1. Расчет массовой доли серы

Массовая доля элемента в соединении ($ω$) — это отношение массы этого элемента к общей массе соединения. Рассчитывается по формуле:

$ω(элемента) = \frac{m(элемента)}{m(соединения)}$

Подставим в формулу известные значения для серы (S):

$ω(S) = \frac{1,32 \text{ г}}{4 \text{ г}} = 0,33$

Массовую долю также можно выразить в процентах, умножив полученное значение на 100%.

$0,33 \cdot 100\% = 33\%$

Ответ: Массовая доля серы в соединении составляет 0,33 или 33%.

2. Вывод формулы вещества

Для определения формулы вещества (предположим, $Zn_xS_y$) необходимо найти соотношение количеств веществ (молей) цинка и серы в соединении.

а) Сначала найдем массу цинка (Zn) в данном образце соединения:

$m(Zn) = m(соединения) - m(S) = 4 \text{ г} - 1,32 \text{ г} = 2,68 \text{ г}$

б) Теперь рассчитаем количество вещества ($n$) для каждого элемента по формуле $n = \frac{m}{M}$, где $m$ — масса элемента, а $M$ — его молярная масса (из Периодической системы химических элементов Д.И. Менделеева).

Молярная масса цинка $M(Zn) \approx 65$ г/моль.

Молярная масса серы $M(S) \approx 32$ г/моль.

$n(Zn) = \frac{2,68 \text{ г}}{65 \text{ г/моль}} \approx 0,0412 \text{ моль}$

$n(S) = \frac{1,32 \text{ г}}{32 \text{ г/моль}} \approx 0,0413 \text{ моль}$

в) Найдем мольное соотношение элементов, разделив количество вещества каждого элемента на наименьшее из полученных значений ($0,0412$ моль):

$x : y = n(Zn) : n(S)$

$x : y = \frac{0,0412}{0,0412} : \frac{0,0413}{0,0412}$

$x : y \approx 1 : 1$

Соотношение атомов цинка и серы в молекуле равно 1:1. Таким образом, простейшая формула вещества — $ZnS$.

Ответ: Формула данного вещества — $ZnS$ (сульфид цинка).