Мои химические исследования, страница 23 - гдз по химии 8 класс учебник Журин

МОИ ХИМИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

Проведите домашний эксперимент.

«ПОМОЩНИК»

Какие простые и сложные вещества есть у вас дома?

С помощью справочников (включая электронные словари и энциклопедии, размещённые в Интернете) определите их качественный и количественный состав.

Простые и сложные вещества окружают нас в повседневной жизни. Простые вещества состоят из атомов одного химического элемента, а сложные — из атомов нескольких разных элементов.

Примеры простых веществ, которые можно найти дома: алюминиевая фольга (состоит из атомов алюминия, $Al$), графитовый стержень в карандаше (состоит из атомов углерода, $C$), медная проволока (состоит из атомов меди, $Cu$).

Примеры сложных веществ: вода (состоит из молекул $H_2O$), поваренная соль (хлорид натрия, $NaCl$), сахар (сахароза, $C_{12}H_{22}O_{11}$), пищевая сода (гидрокарбонат натрия, $NaHCO_3$), уксус (водный раствор уксусной кислоты, $CH_3COOH$).

Ответ: Дома можно найти простые вещества (алюминиевая фольга, графит в карандаше) и сложные вещества (вода, соль, сахар, сода, уксус).

Определим качественный (из каких элементов состоят) и количественный (соотношение атомов и их массовые доли) состав для некоторых из перечисленных веществ.

1. Алюминий (простое вещество). Химическая формула: $Al$. Качественный состав: вещество состоит из атомов химического элемента алюминия. Количественный состав: 100% вещества — это алюминий.

2. Вода (сложное вещество). Химическая формула: $H_2O$. Качественный состав: вещество состоит из атомов двух химических элементов — водорода ($H$) и кислорода ($O$). Количественный состав: каждая молекула воды содержит два атома водорода и один атом кислорода. Рассчитаем массовые доли элементов. Используем относительные атомные массы $Ar(H) \approx 1$, $Ar(O) \approx 16$. Относительная молекулярная масса воды $Mr(H_2O) = 2 \cdot 1 + 16 = 18$. Массовая доля водорода $ \omega(H) = \frac{2}{18} \approx 0.111 $, или 11.1%; массовая доля кислорода $ \omega(O) = \frac{16}{18} \approx 0.889 $, или 88.9%.

3. Поваренная соль (хлорид натрия, сложное вещество). Химическая формула: $NaCl$. Качественный состав: вещество состоит из атомов двух химических элементов — натрия ($Na$) и хлора ($Cl$). Количественный состав: в формульной единице содержится один атом натрия и один атом хлора. Рассчитаем массовые доли элементов. Используем относительные атомные массы $Ar(Na) \approx 23$, $Ar(Cl) \approx 35.5$. Относительная молекулярная масса хлорида натрия $Mr(NaCl) = 23 + 35.5 = 58.5$. Массовая доля натрия $ \omega(Na) = \frac{23}{58.5} \approx 0.393 $, или 39.3%; массовая доля хлора $ \omega(Cl) = \frac{35.5}{58.5} \approx 0.607 $, или 60.7%.

4. Сахар (сахароза, сложное вещество). Химическая формула: $C_{12}H_{22}O_{11}$. Качественный состав: вещество состоит из атомов трех химических элементов — углерода ($C$), водорода ($H$) и кислорода ($O$). Количественный состав: каждая молекула сахарозы содержит 12 атомов углерода, 22 атома водорода и 11 атомов кислорода. Рассчитаем массовые доли элементов. Используем относительные атомные массы $Ar(C) \approx 12$, $Ar(H) \approx 1$, $Ar(O) \approx 16$. Относительная молекулярная масса сахарозы $Mr(C_{12}H_{22}O_{11}) = 12 \cdot 12 + 22 \cdot 1 + 11 \cdot 16 = 144 + 22 + 176 = 342$. Массовая доля углерода $ \omega(C) = \frac{144}{342} \approx 0.421 $, или 42.1%; массовая доля водорода $ \omega(H) = \frac{22}{342} \approx 0.064 $, или 6.4%; массовая доля кислорода $ \omega(O) = \frac{176}{342} \approx 0.515 $, или 51.5%.

Ответ: Качественный состав вещества определяет, из атомов каких химических элементов оно состоит. Количественный состав определяет соотношение атомов в молекуле (или формульной единице) и их массовые доли. Например, вода ($H_2O$) состоит из водорода и кислорода, массовая доля водорода ~11.1%, кислорода ~88.9%. Поваренная соль ($NaCl$) состоит из натрия и хлора, массовая доля натрия ~39.3%, хлора ~60.7%.