Номер 1-46, страница 12 - гдз по химии 8 класс задачник Кузнецова, Левкин

1-46. Выведите простейшую формулу соединения, в котором массовая доля хрома составляет 68,42%, а массовая доля кислорода — 31,58%.

Дано:

Массовая доля хрома $\omega(Cr) = 68,42\% = 0,6842$
Массовая доля кислорода $\omega(O) = 31,58\% = 0,3158$

Найти:

Простейшую формулу соединения – $Cr_xO_y$.

Решение:

Простейшая (эмпирическая) формула показывает соотношение атомов элементов в соединении. Это соотношение $x:y$ равно соотношению количеств вещества (числа молей) этих элементов $n(Cr):n(O)$.

Для удобства расчетов примем массу образца соединения равной 100 г. В этом случае масса каждого элемента будет численно равна его массовой доле в процентах:
$m(Cr) = 100 \text{ г} \times 0,6842 = 68,42 \text{ г}$
$m(O) = 100 \text{ г} \times 0,3158 = 31,58 \text{ г}$

Используя периодическую систему химических элементов, найдем молярные массы хрома и кислорода:
$M(Cr) \approx 52 \text{ г/моль}$
$M(O) \approx 16 \text{ г/моль}$

Теперь вычислим количество вещества для каждого элемента по формуле $n = \frac{m}{M}$:
$n(Cr) = \frac{68,42 \text{ г}}{52 \text{ г/моль}} \approx 1,316 \text{ моль}$
$n(O) = \frac{31,58 \text{ г}}{16 \text{ г/моль}} \approx 1,974 \text{ моль}$

Найдем соотношение количеств вещества:
$x : y = n(Cr) : n(O) \approx 1,316 : 1,974$

Для нахождения простейшего целочисленного соотношения разделим оба числа на наименьшее из них (1,316):
$x = \frac{1,316}{1,316} = 1$
$y = \frac{1,974}{1,316} \approx 1,5$

Получилось соотношение $1 : 1,5$. Чтобы получить целые числа, умножим оба индекса на 2:
$x = 1 \times 2 = 2$
$y = 1,5 \times 2 = 3$

Таким образом, соотношение атомов хрома и кислорода в соединении равно $2:3$.
Простейшая формула соединения – $Cr_2O_3$.

Ответ: простейшая формула соединения – $Cr_2O_3$.