Номер 7, страница 54 - гдз по химии 8 класс учебник Рудзитис

Глава 1. Первоначальные химические понятия. Параграф 15. Вычисления по химическим формулам. Массовая доля элемента в соединении. Подумай, ответь, выполни... - номер 7, страница 54.

Условие.

7. Выведите простейшую формулу соединения, в котором массовая доля натрия равна 32,4%, серы – 22,5%, кислорода – 45,1%.

Решение.

Решение 2.

Дано:

$ω(Na) = 32,4\%$

$ω(S) = 22,5\%$

$ω(O) = 45,1\%$

Найти:

Простейшую формулу соединения – $Na_xS_yO_z$

Решение:

Простейшая (эмпирическая) формула показывает соотношение атомов химических элементов в веществе. Это соотношение можно найти через соотношение количеств вещества (числа молей) этих элементов.

1. Допустим, у нас есть 100 г этого соединения. Тогда массы элементов в этом образце будут равны их массовым долям в процентах, выраженным в граммах:

$m(Na) = 100 \text{ г} \cdot 0,324 = 32,4 \text{ г}$

$m(S) = 100 \text{ г} \cdot 0,225 = 22,5 \text{ г}$

$m(O) = 100 \text{ г} \cdot 0,451 = 45,1 \text{ г}$

2. Найдем молярные массы элементов, используя периодическую таблицу Д.И. Менделеева:

$M(Na) \approx 23 \text{ г/моль}$

$M(S) \approx 32 \text{ г/моль}$

$M(O) \approx 16 \text{ г/моль}$

3. Вычислим количество вещества (в молях) для каждого элемента по формуле $n = m/M$:

$n(Na) = \frac{32,4 \text{ г}}{23 \text{ г/моль}} \approx 1,409 \text{ моль}$

$n(S) = \frac{22,5 \text{ г}}{32 \text{ г/моль}} \approx 0,703 \text{ моль}$

$n(O) = \frac{45,1 \text{ г}}{16 \text{ г/моль}} \approx 2,819 \text{ моль}$

4. Найдем соотношение количеств вещества элементов. Индексы в простейшей формуле $(x, y, z)$ относятся как количества вещества элементов:

$x : y : z = n(Na) : n(S) : n(O)$

$x : y : z = 1,409 : 0,703 : 2,819$

5. Чтобы получить целочисленное соотношение, разделим все значения на наименьшее из них (0,703):

$x = \frac{1,409}{0,703} \approx 2$

$y = \frac{0,703}{0,703} = 1$

$z = \frac{2,819}{0,703} \approx 4$

Таким образом, мы получили соотношение $x:y:z = 2:1:4$.

6. Подставляем полученные индексы в формулу соединения:

$Na_2S_1O_4$, или $Na_2SO_4$. Это сульфат натрия.

Ответ: Простейшая формула соединения – $Na_2SO_4$.