Номер 1-45, страница 11 - гдз по химии 8 класс задачник Кузнецова, Левкин

1-45. Вычислите массовые доли элементов в следующих соединениях:

а) $\text{Mg(NO}_3\text{)}_2$

б) $\text{Al}_2\text{(SO}_4\text{)}_3$

в) $\text{Ca}_3\text{(PO}_4\text{)}_2$

Для вычисления массовых долей элементов в соединениях используется следующая формула:

$ω(Э) = \frac{n \times A_r(Э)}{Mr(\text{вещества})} \times 100\%$

где $ω(Э)$ – массовая доля элемента, $n$ – число атомов данного элемента в формуле соединения, $A_r(Э)$ – относительная атомная масса элемента, $Mr(\text{вещества})$ – относительная молекулярная масса всего соединения.

Относительные атомные массы элементов, округленные до целых чисел, берутся из периодической таблицы Д.И. Менделеева.

а) Mg(NO₃)₂

Дано:

Соединение: нитрат магния, $Mg(NO_3)_2$.

Относительные атомные массы: $A_r(Mg) = 24$; $A_r(N) = 14$; $A_r(O) = 16$.

Найти:

Массовые доли элементов: $ω(Mg)$, $ω(N)$, $ω(O)$.

Решение:

1. Вычислим относительную молекулярную массу нитрата магния $Mr(Mg(NO_3)_2)$. В одной формульной единице содержится 1 атом магния, 2 атома азота и $2 \times 3 = 6$ атомов кислорода.

$Mr(Mg(NO_3)_2) = 1 \cdot A_r(Mg) + 2 \cdot A_r(N) + 6 \cdot A_r(O) = 1 \cdot 24 + 2 \cdot 14 + 6 \cdot 16 = 24 + 28 + 96 = 148$.

2. Рассчитаем массовые доли каждого элемента.

Массовая доля магния (Mg):

$ω(Mg) = \frac{1 \cdot A_r(Mg)}{Mr(Mg(NO_3)_2)} \times 100\% = \frac{24}{148} \times 100\% \approx 16,22\%$.

Массовая доля азота (N):

$ω(N) = \frac{2 \cdot A_r(N)}{Mr(Mg(NO_3)_2)} \times 100\% = \frac{28}{148} \times 100\% \approx 18,92\%$.

Массовая доля кислорода (O):

$ω(O) = \frac{6 \cdot A_r(O)}{Mr(Mg(NO_3)_2)} \times 100\% = \frac{96}{148} \times 100\% \approx 64,86\%$.

Ответ: Массовые доли элементов в нитрате магния: $ω(Mg) \approx 16,22\%$, $ω(N) \approx 18,92\%$, $ω(O) \approx 64,86\%$.

б) Al₂(SO₄)₃

Дано:

Соединение: сульфат алюминия, $Al_2(SO_4)_3$.

Относительные атомные массы: $A_r(Al) = 27$; $A_r(S) = 32$; $A_r(O) = 16$.

Найти:

Массовые доли элементов: $ω(Al)$, $ω(S)$, $ω(O)$.

Решение:

1. Вычислим относительную молекулярную массу сульфата алюминия $Mr(Al_2(SO_4)_3)$. В одной формульной единице содержится 2 атома алюминия, 3 атома серы и $3 \times 4 = 12$ атомов кислорода.

$Mr(Al_2(SO_4)_3) = 2 \cdot A_r(Al) + 3 \cdot A_r(S) + 12 \cdot A_r(O) = 2 \cdot 27 + 3 \cdot 32 + 12 \cdot 16 = 54 + 96 + 192 = 342$.

2. Рассчитаем массовые доли каждого элемента.

Массовая доля алюминия (Al):

$ω(Al) = \frac{2 \cdot A_r(Al)}{Mr(Al_2(SO_4)_3)} \times 100\% = \frac{54}{342} \times 100\% \approx 15,79\%$.

Массовая доля серы (S):

$ω(S) = \frac{3 \cdot A_r(S)}{Mr(Al_2(SO_4)_3)} \times 100\% = \frac{96}{342} \times 100\% \approx 28,07\%$.

Массовая доля кислорода (O):

$ω(O) = \frac{12 \cdot A_r(O)}{Mr(Al_2(SO_4)_3)} \times 100\% = \frac{192}{342} \times 100\% \approx 56,14\%$.

Ответ: Массовые доли элементов в сульфате алюминия: $ω(Al) \approx 15,79\%$, $ω(S) \approx 28,07\%$, $ω(O) \approx 56,14\%$.

в) Ca₃(PO₄)₂

Дано:

Соединение: фосфат кальция, $Ca_3(PO_4)_2$.

Относительные атомные массы: $A_r(Ca) = 40$; $A_r(P) = 31$; $A_r(O) = 16$.

Найти:

Массовые доли элементов: $ω(Ca)$, $ω(P)$, $ω(O)$.

Решение:

1. Вычислим относительную молекулярную массу фосфата кальция $Mr(Ca_3(PO_4)_2)$. В одной формульной единице содержится 3 атома кальция, 2 атома фосфора и $2 \times 4 = 8$ атомов кислорода.

$Mr(Ca_3(PO_4)_2) = 3 \cdot A_r(Ca) + 2 \cdot A_r(P) + 8 \cdot A_r(O) = 3 \cdot 40 + 2 \cdot 31 + 8 \cdot 16 = 120 + 62 + 128 = 310$.

2. Рассчитаем массовые доли каждого элемента.

Массовая доля кальция (Ca):

$ω(Ca) = \frac{3 \cdot A_r(Ca)}{Mr(Ca_3(PO_4)_2)} \times 100\% = \frac{120}{310} \times 100\% \approx 38,71\%$.

Массовая доля фосфора (P):

$ω(P) = \frac{2 \cdot A_r(P)}{Mr(Ca_3(PO_4)_2)} \times 100\% = \frac{62}{310} \times 100\% = 20,00\%$.

Массовая доля кислорода (O):

$ω(O) = \frac{8 \cdot A_r(O)}{Mr(Ca_3(PO_4)_2)} \times 100\% = \frac{128}{310} \times 100\% \approx 41,29\%$.

Ответ: Массовые доли элементов в фосфате кальция: $ω(Ca) \approx 38,71\%$, $ω(P) = 20,00\%$, $ω(O) \approx 41,29\%$.