Номер 3, страница 25 - гдз по химии 8 класс учебник Журин

Может ли массовая доля химического элемента в сложном веществе быть меньше 0? больше 1? Дайте обоснованный ответ.

Массовая доля химического элемента в веществе — это безразмерная величина, которая показывает отношение суммарной массы атомов этого элемента в веществе к массе всего вещества. Она определяется по формуле:

$w(Э) = \frac{m(Э)}{m(\text{вещества})}$

где $m(Э)$ — масса элемента в веществе, а $m(\text{вещества})$ — масса всего вещества. Также для расчетов можно использовать относительные атомные и молекулярные массы:

$w(Э) = \frac{n \cdot Ar(Э)}{Mr(\text{вещества})}$

где $n$ — число атомов элемента в формульной единице, $Ar(Э)$ — относительная атомная масса элемента, а $Mr(\text{вещества})$ — относительная молекулярная (или формульная) масса вещества.

Может ли массовая доля быть меньше 0?

Масса является физической величиной, которая по своему определению не может быть отрицательной. Как масса элемента ($m(Э)$), так и масса всего сложного вещества ($m(\text{вещества})$) могут быть либо равны нулю, либо положительными. Чтобы вещество существовало, его масса должна быть строго больше нуля ($m(\text{вещества}) > 0$). Масса элемента в этом веществе будет больше или равна нулю ($m(Э) \ge 0$). Отношение неотрицательного числа к положительному числу никогда не может быть отрицательным. В крайнем случае, если рассматриваемый элемент отсутствует в веществе, его масса равна нулю, и, следовательно, массовая доля тоже равна нулю. Таким образом, массовая доля элемента не может принимать отрицательные значения.

Ответ: нет, не может.

Может ли массовая доля быть больше 1?

Массовая доля характеризует часть, которую составляет элемент от целого (вещества). Сложное вещество по определению состоит из атомов как минимум двух разных химических элементов. Общая масса вещества — это сумма масс всех элементов, входящих в его состав: $m(\text{вещества}) = m(Э_1) + m(Э_2) + \dots$. Так как масса любого элемента — величина положительная, масса одного конкретного элемента ($m(Э)$) всегда будет меньше общей массы сложного вещества ($m(Э) < m(\text{вещества})$). При делении меньшего положительного числа (массы элемента) на большее (массу вещества) результат всегда будет меньше единицы. Массовая доля может быть равна 1 (или 100%) только в том случае, если вещество является простым, то есть состоит из атомов одного единственного элемента. Для сложного вещества это невозможно.

Ответ: нет, не может.