Номер 5, страница 56 - гдз по химии 8 класс учебник Рудзитис, Фельдман

5*. Железо содержится в гемоглобине крови, который отвечает за насыщение тканей и органов кислородом. Гемоглобин — это сложная белковая молекула, основной частью которой служит гем $C_{34}H_{32}O_4N_4Fe$. Когда кровь проходит через лёгкие, к атому железа, входящему в состав гема, присоединяется кислород и далее транспортируется в клетки.

Вычислите относительную молекулярную массу гема и массовую долю железа в нём.

Дано:

Формула гема: $C_{34}H_{32}O_4N_4Fe$

Найти:

1. Относительную молекулярную массу гема - $Mr(C_{34}H_{32}O_4N_4Fe)$

2. Массовую долю железа в геме - $\omega(Fe)$

Решение:

Для расчетов будем использовать округленные значения относительных атомных масс ($Ar$) химических элементов из Периодической системы Д. И. Менделеева:

$Ar(C) = 12$

$Ar(H) = 1$

$Ar(O) = 16$

$Ar(N) = 14$

$Ar(Fe) = 56$

Вычисление относительной молекулярной массы гема

Относительная молекулярная масса вещества равна сумме произведений относительных атомных масс элементов на число их атомов в молекуле. Формула для расчета относительной молекулярной массы гема:

$Mr(C_{34}H_{32}O_4N_4Fe) = 34 \cdot Ar(C) + 32 \cdot Ar(H) + 4 \cdot Ar(O) + 4 \cdot Ar(N) + 1 \cdot Ar(Fe)$

Подставим значения относительных атомных масс в формулу:

$Mr(C_{34}H_{32}O_4N_4Fe) = 34 \cdot 12 + 32 \cdot 1 + 4 \cdot 16 + 4 \cdot 14 + 1 \cdot 56$

$Mr(C_{34}H_{32}O_4N_4Fe) = 408 + 32 + 64 + 56 + 56 = 616$

Ответ: относительная молекулярная масса гема равна 616.

Вычисление массовой доли железа в нём

Массовая доля элемента в веществе вычисляется по формуле:

$\omega(Э) = \frac{n \cdot Ar(Э)}{Mr(вещества)} \cdot 100\%$

где $n$ — число атомов элемента в молекуле.

В молекуле гема содержится один атом железа ($n = 1$). Подставим известные значения в формулу, используя вычисленную ранее относительную молекулярную массу гема:

$\omega(Fe) = \frac{1 \cdot Ar(Fe)}{Mr(C_{34}H_{32}O_4N_4Fe)} \cdot 100\%$

$\omega(Fe) = \frac{1 \cdot 56}{616} \cdot 100\% \approx 0.090909... \cdot 100\% \approx 9.09\%$

Ответ: массовая доля железа в геме составляет 9,09%.