Номер 3.6, страница 19, часть I - гдз по химии 8-9 класс задачник с помощником Гара, Габрусева

3.6. Вычислите массовую долю цинка в сульфате цинка.

Дано:

Соединение: сульфат цинка ($ZnSO_4$)
Относительная атомная масса цинка: $Ar(Zn) = 65$ а.е.м.
Относительная атомная масса серы: $Ar(S) = 32$ а.е.м.
Относительная атомная масса кислорода: $Ar(O) = 16$ а.е.м.

Найти:

Массовую долю цинка в сульфате цинка — $ω(Zn)$

Решение:

Массовая доля элемента в химическом соединении вычисляется как отношение массы всех атомов этого элемента в молекуле к общей молекулярной массе соединения, выраженное в долях или процентах. Формула для расчета:

$ω(Э) = \frac{n \cdot Ar(Э)}{Mr(соединения)} \cdot 100\%$

где $ω(Э)$ — массовая доля элемента, $n$ — количество атомов данного элемента в одной формульной единице соединения, $Ar(Э)$ — относительная атомная масса элемента, $Mr(соединения)$ — относительная молекулярная масса соединения.

1. Определим химическую формулу сульфата цинка. Сульфат-ион имеет заряд $2-$ ($SO_4^{2-}$), а ион цинка — $2+$ ($Zn^{2+}$). Следовательно, формула соединения — $ZnSO_4$.

2. Рассчитаем относительную молекулярную массу сульфата цинка ($Mr(ZnSO_4)$), сложив относительные атомные массы всех атомов, входящих в его состав.

$Mr(ZnSO_4) = Ar(Zn) + Ar(S) + 4 \cdot Ar(O)$

$Mr(ZnSO_4) = 65 + 32 + 4 \cdot 16 = 97 + 64 = 161$ а.е.м.

3. В одной формульной единице $ZnSO_4$ содержится один атом цинка ($n=1$). Подставим известные значения в формулу для расчета массовой доли цинка:

$ω(Zn) = \frac{1 \cdot Ar(Zn)}{Mr(ZnSO_4)} \cdot 100\%$

$ω(Zn) = \frac{1 \cdot 65}{161} \cdot 100\% \approx 0.4037 \cdot 100\% \approx 40.37\%$

Ответ: массовая доля цинка в сульфате цинка составляет приблизительно $40.37\%$.