Номер 3.45, страница 21, часть I - гдз по химии 8-9 класс задачник с помощником Гара, Габрусева

3.45. Рассчитайте массовую долю кислорода в соединении серы с кислородом, если известно, что 6,1 г его содержит 2,44 г серы. Выведите формулу данного вещества.

Дано:

$m(\text{соединения}) = 6,1 \, \text{г}$

$m(S) = 2,44 \, \text{г}$

Перевод в систему СИ:

$m(\text{соединения}) = 0,0061 \, \text{кг}$

$m(S) = 0,00244 \, \text{кг}$

Найти:

$\omega(O) - ?$

Формула вещества ($S_xO_y$) - ?

Решение:

1. Расчет массовой доли кислорода

Поскольку соединение состоит только из серы и кислорода, массу кислорода можно найти по закону сохранения массы, вычитая массу серы из общей массы соединения.

$m(O) = m(\text{соединения}) - m(S) = 6,1 \, \text{г} - 2,44 \, \text{г} = 3,66 \, \text{г}$

Массовая доля кислорода ($\omega(O)$) — это отношение массы кислорода к общей массе соединения.

$\omega(O) = \frac{m(O)}{m(\text{соединения})} = \frac{3,66 \, \text{г}}{6,1 \, \text{г}} = 0,6$

Для выражения в процентах результат умножается на 100%.

$\omega(O) = 0,6 \times 100\% = 60\%$

Ответ: массовая доля кислорода в соединении составляет $60\%$.

2. Вывод формулы вещества

Чтобы определить формулу вещества, необходимо найти соотношение количеств вещества (число молей) атомов серы и кислорода в соединении. Для этого используются молярные массы элементов: $M(S) \approx 32 \, \text{г/моль}$ и $M(O) \approx 16 \, \text{г/моль}$.

Рассчитаем количество вещества для каждого элемента:

Количество вещества серы:

$n(S) = \frac{m(S)}{M(S)} = \frac{2,44 \, \text{г}}{32 \, \text{г/моль}} = 0,07625 \, \text{моль}$

Количество вещества кислорода:

$n(O) = \frac{m(O)}{M(O)} = \frac{3,66 \, \text{г}}{16 \, \text{г/моль}} = 0,22875 \, \text{моль}$

Соотношение индексов в формуле $S_xO_y$ равно мольному соотношению элементов:

$x : y = n(S) : n(O) = 0,07625 : 0,22875$

Для получения простейшего целочисленного соотношения разделим оба числа на наименьшее из них (0,07625):

$x : y = \frac{0,07625}{0,07625} : \frac{0,22875}{0,07625} = 1 : 3$

Следовательно, простейшая химическая формула вещества – $SO_3$ (оксид серы(VI)).

Ответ: формула вещества – $SO_3$.