Номер 1-44, страница 11 - гдз по химии 8 класс задачник Кузнецова, Левкин

1-44. Вычислите массовые доли элементов в следующих соединениях:

а) $H_3PO_4$

б) $Na_2SiO_3$

в) $BaSO_4$

г) $KClO_3$.

Дано:

Соединения для расчета массовых долей элементов:
а) $\mathrm{H_3PO_4}$ (ортофосфорная кислота)
б) $\mathrm{Na_2SiO_3}$ (силикат натрия)
в) $\mathrm{BaSO_4}$ (сульфат бария)
г) $\mathrm{KClO_3}$ (хлорат калия)

Найти:

Массовые доли элементов $\omega(Э)$ в каждом из данных соединений.

Решение:

Массовая доля элемента ($\omega$) в химическом соединении вычисляется по общей формуле:
$\omega(Э) = \frac{n \cdot Ar(Э)}{\mathrm{Mr}(\text{соед.})} \cdot 100\%$,
где $n$ — количество атомов данного элемента в одной формульной единице соединения, $Ar(Э)$ — относительная атомная масса элемента, а $\mathrm{Mr}(\text{соед.})$ — относительная молекулярная (или формульная) масса всего соединения.

Для проведения расчетов воспользуемся округленными значениями относительных атомных масс из Периодической таблицы химических элементов Д. И. Менделеева:
$Ar(\mathrm{H}) = 1$; $Ar(\mathrm{P}) = 31$; $Ar(\mathrm{O}) = 16$; $Ar(\mathrm{Na}) = 23$; $Ar(\mathrm{Si}) = 28$; $Ar(\mathrm{Ba}) = 137$; $Ar(\mathrm{S}) = 32$; $Ar(\mathrm{K}) = 39$; $Ar(\mathrm{Cl}) = 35.5$.

а) H₃PO₄

1. Сначала вычислим относительную молекулярную массу ортофосфорной кислоты ($\mathrm{H_3PO_4}$):
$\mathrm{Mr(H_3PO_4)} = 3 \cdot Ar(\mathrm{H}) + 1 \cdot Ar(\mathrm{P}) + 4 \cdot Ar(\mathrm{O}) = 3 \cdot 1 + 31 + 4 \cdot 16 = 3 + 31 + 64 = 98$.

2. Теперь рассчитаем массовые доли каждого элемента в соединении:
Массовая доля водорода (H): $\omega(\mathrm{H}) = \frac{3 \cdot 1}{98} \cdot 100\% \approx 3.06\%$.
Массовая доля фосфора (P): $\omega(\mathrm{P}) = \frac{1 \cdot 31}{98} \cdot 100\% \approx 31.63\%$.
Массовая доля кислорода (O): $\omega(\mathrm{O}) = \frac{4 \cdot 16}{98} \cdot 100\% \approx 65.31\%$.

Ответ:массовые доли элементов в $\mathrm{H_3PO_4}$ равны: $\omega(\mathrm{H}) \approx 3.06\%$, $\omega(\mathrm{P}) \approx 31.63\%$, $\omega(\mathrm{O}) \approx 65.31\%$.

б) Na₂SiO₃

1. Вычислим относительную формульную массу силиката натрия ($\mathrm{Na_2SiO_3}$):
$\mathrm{Mr(Na_2SiO_3)} = 2 \cdot Ar(\mathrm{Na}) + 1 \cdot Ar(\mathrm{Si}) + 3 \cdot Ar(\mathrm{O}) = 2 \cdot 23 + 28 + 3 \cdot 16 = 46 + 28 + 48 = 122$.

2. Рассчитаем массовые доли элементов:
Массовая доля натрия (Na): $\omega(\mathrm{Na}) = \frac{2 \cdot 23}{122} \cdot 100\% \approx 37.70\%$.
Массовая доля кремния (Si): $\omega(\mathrm{Si}) = \frac{1 \cdot 28}{122} \cdot 100\% \approx 22.95\%$.
Массовая доля кислорода (O): $\omega(\mathrm{O}) = \frac{3 \cdot 16}{122} \cdot 100\% \approx 39.34\%$.

Ответ:массовые доли элементов в $\mathrm{Na_2SiO_3}$ равны: $\omega(\mathrm{Na}) \approx 37.70\%$, $\omega(\mathrm{Si}) \approx 22.95\%$, $\omega(\mathrm{O}) \approx 39.34\%$.

в) BaSO₄

1. Вычислим относительную формульную массу сульфата бария ($\mathrm{BaSO_4}$):
$\mathrm{Mr(BaSO_4)} = 1 \cdot Ar(\mathrm{Ba}) + 1 \cdot Ar(\mathrm{S}) + 4 \cdot Ar(\mathrm{O}) = 137 + 32 + 4 \cdot 16 = 137 + 32 + 64 = 233$.

2. Рассчитаем массовые доли элементов:
Массовая доля бария (Ba): $\omega(\mathrm{Ba}) = \frac{1 \cdot 137}{233} \cdot 100\% \approx 58.80\%$.
Массовая доля серы (S): $\omega(\mathrm{S}) = \frac{1 \cdot 32}{233} \cdot 100\% \approx 13.73\%$.
Массовая доля кислорода (O): $\omega(\mathrm{O}) = \frac{4 \cdot 16}{233} \cdot 100\% \approx 27.47\%$.

Ответ:массовые доли элементов в $\mathrm{BaSO_4}$ равны: $\omega(\mathrm{Ba}) \approx 58.80\%$, $\omega(\mathrm{S}) \approx 13.73\%$, $\omega(\mathrm{O}) \approx 27.47\%$.

г) KClO₃

1. Вычислим относительную формульную массу хлората калия ($\mathrm{KClO_3}$):
$\mathrm{Mr(KClO_3)} = 1 \cdot Ar(\mathrm{K}) + 1 \cdot Ar(\mathrm{Cl}) + 3 \cdot Ar(\mathrm{O}) = 39 + 35.5 + 3 \cdot 16 = 39 + 35.5 + 48 = 122.5$.

2. Рассчитаем массовые доли элементов:
Массовая доля калия (K): $\omega(\mathrm{K}) = \frac{1 \cdot 39}{122.5} \cdot 100\% \approx 31.84\%$.
Массовая доля хлора (Cl): $\omega(\mathrm{Cl}) = \frac{1 \cdot 35.5}{122.5} \cdot 100\% \approx 28.98\%$.
Массовая доля кислорода (O): $\omega(\mathrm{O}) = \frac{3 \cdot 16}{122.5} \cdot 100\% \approx 39.18\%$.

Ответ:массовые доли элементов в $\mathrm{KClO_3}$ равны: $\omega(\mathrm{K}) \approx 31.84\%$, $\omega(\mathrm{Cl}) \approx 28.98\%$, $\omega(\mathrm{O}) \approx 39.18\%$.